ES2965030T3 - Plancha de impresión y material de revestimiento polimérico para la misma - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un material de recubrimiento para recubrir una plancha de impresión metálica o no metálica, que comprende un material de partida líquido que puede polimerizarse usando luz UV para formar una matriz polimérica, y que comprende un material de relleno que puede incorporarse covalentemente en un matriz polimérica del material de partida. El material de relleno tiene un tamaño inferior a la microescala, pudiendo provocarse una absorción de la radiación IR mediante el material de relleno en el material de partida, siendo dicha absorción mayor que una absorción sin material de relleno. La invención también se refiere a una plancha de impresión que comprende un cuerpo principal cilíndrico, en donde se aplica una capa de polímero a al menos partes de una superficie circunferencial del cuerpo principal, siendo inducida su polimerización por luz UV, en donde la capa de polímero tiene una sub -material de relleno a microescala, y en el que utilizando el material de relleno en la capa de polímero se consigue una mayor absorción de radiación infrarroja que en la capa de polímero sin material de relleno. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Plancha de impresión y material de revestimiento polimérico para la misma
Descripción
La invención se refiere a una plancha de impresión y a un material de revestimiento para la misma. La invención se refiere en especial a un nanocompuesto polimérico como capa individual para planchas de impresión, en especial para planchas o cilindros de impresión en huecograbado, planchas o cilindros estructurales o rodillos de revestimiento, así como rodillos de teñido, por ejemplo para impresión flexográfica, con propiedades tribológicas suficientes para los requisitos de una impresión moderna.
En lo sucesivo, el concepto plancha de impresión se empleará en especial como concepto genérico para planchas de impresión en huecograbado, planchas de impresión tipográfica o planchas estructurales para el gofrado, pero también para rodillos de revestimiento o rodillos de teñido. Las planchas de impresión en huecograbado o las planchas de impresión tipográfica se utilizan en especial para la impresión de los más diversos objetos, como por ejemplo periódicos y embalajes, mientras que las planchas estructurales sirven para el grabado de una estructura en relieve en una superficie blanda en la mayor parte de los casos.
En el caso de impresión en huecograbado se han impuesto sobre todo los cilindros de huecograbado con un cuerpo base metálico, que está revestido circunferencialmente con un recubrimiento galvánico. La capa de ilustración se realiza con cobre, sobre el que se aplica una capa de cromo duro como protección contra el desgaste. A continuación se introduce un grabado, que representa la verdadera forma de la plancha, en la superficie de cobre galvánica con ayuda de un buril mecánico o un láser. En este caso ha dado buen resultado introducir el grabado en forma de pequeñas depresiones, las denominadas celdas, que absorben la tinta de impresión en el posterior proceso de impresión y la transmite sobre el objeto a imprimir, por ejemplo una banda de papel o plástico.
La generación galvánica de recubrimientos apropiados sobre planchas de impresión, especial cilindros de impresión en huecograbado, o bien estructurales, es costosa y requiere algunos pasos de producción.
Para evitar galvanizados metálicos costosos se consideró ya recubrir el cuerpo base metálico de un cilindro de impresión en huecograbado con una capa polimérica endurecible mediante luz UV. En este caso, las capas poliméricas endurecibles UV son casi siempre transparentes debido a la radiación UV que penetra necesaria para el endurecimiento. Si debido al mezclado de aditivos se reduce la transparencia, también se reduce la profundidad de penetración, o bien la densidad de energía de la radiación UV que penetra. Por este motivo, en el caso de mayores grosores de capa, o bien una menor transparencia, existe el peligro de que la polimerización ya no se efectúe completamente y no se pueda conseguir un endurecimiento en profundidad completo de la capa polimérica.
La estructuración de capas poliméricas transparentes, en especial la introducción de la estructura superficial, por ejemplo en forma de celdas o estructuras para la absorción de color o para el gofrado, solo se puede conseguir generalmente con ayuda de láseres UV. No obstante, los láseres UV son caros en su adquisición, lentos en funcionamiento y costosos en mantenimiento. Debido a los requisitos en impresión en huecograbado respecto a una rápida estructuración de la superficie, es decir, una rápida introducción de la plancha de impresión en la superficie, los láseres UV son apropiados solo bajo ciertas circunstancias.
El empleo de láseres infrarrojos (láser IR) más rápidos, disponibles industrialmente y económicos con suficiente calidad de desprendimiento no es posible sobre capas (poliméricas) transparentes en la mayor parte de los casos, ya que la luz infrarroja no se absorbe por la capa transparente y, por lo tanto, penetra a través de la capa polimérica hasta el cuerpo base (por ejemplo metálico) y provoca un desprendimiento solo en este. Por este motivo, no se puede conseguir un desprendimiento y, por lo tanto, una estructuración en la superficie de la capa polimérica transparente para la generación de celdas de impresión en huecograbado.
Alternativamente al endurecimiento por UV de una capa polimérica en un cilindro de impresión en huecograbado, también es concebible un endurecimiento térmico, pero este no es oportuno debido a los largos tiempos de temperado. En este caso, se debe considerar que los cilindros de impresión en huecograbado se producen generalmente a partir de cuerpos macizos de acero o aluminio y se configuran casi siempre como tubos de pared gruesa con o sin ejes soldados. El calentamiento de cuerpos tan macizos requiere tiempos correspondientes.
Las celdas habituales en la impresión en huecograbado presentan, por ejemplo, una profundidad de un máximo de 40 pm. Por consiguiente, considerando errores de centrado de cilindros, adiciones en el procesamiento, y evitando luz dispersa, se desea un espesor de capa mínimo de una capa polimérica de 100 pm. Si se parte de la actual práctica de gradación dentro de una pieza cilindrica, se deberá alcanzar incluso un espesor de capa máximo de 250 a 300 pm. Se entiende por una gradación una gradación de diámetro dentro de una pieza cilindrica para una máquina de impresión, por ejemplo, con 6 cilindros, ascendiendo la diferencia de diámetro del primer cilindro de impresión al siguiente cilindro de impresión habitualmente a 0,02 mm. Esto compensará el alargamiento, o bien la contracción de la banda impresa en el caso de máquinas de impresión no reguladas, para imprimir las imágenes de impresión sobre el sustrato de manera precisa.
Por consiguiente, se plantea el problema de que existen ciertamente capas poliméricas endurecibles por UV, pero estas son transparentes y, por lo tanto, se pueden ilustrar en una calidad suficiente solo con un láser UV. Por el contrario, debido a la transparencia insuficiente, las capas poliméricas que se pueden estructurar mediante láser infrarrojo más rápido ya no son endurecibles por UV (en cualquier caso no en todo el grosor de capa total) y, por lo tanto, requieren un endurecimiento térmico que requiere mucho tiempo y energía por su parte.
Por el documento DE 101 15434 A1 es conocido un material de relleno para rodillos reticulados para ablación láser variable en profundidad. Con el material de relleno se llenan las estructuras de celdas de rodillos reticulados. Tras el endurecimiento del material de relleno en las celdas llenas en cada caso, el material de relleno en las celdas individuales se puede eliminar por medio de ablación láser IR para ilustrar la plancha de impresión.
En el documento DE 101 13 927 A1 se describe un procedimiento para la producción de placas de impresión en huecograbado, ene l que se aplica una capa en relieve reticulable sobre un soporte estable dimensionalmente.
El documento EP 1710 094 A1 da a conocer igualmente un procedimiento para la producción de un sustrato de impresión grabable con láser.
En el documento EP 1642715 A1 se describe otro procedimiento.
La invención toma como base la tarea de posibilitar un revestimiento polimérico sencillo de planchas de impresión que posibilite una producción fiable de la capa y una generación rápida de la estructura superficial (impresión en huecograbado/impresión tipográfica o plancha de gofrado) en combinación con vidas útiles suficientes y una elevada calidad de impresión o gofrado.
Según la invención, la tarea se soluciona mediante una plancha de impresión con un revestimiento polimérico, así como mediante un correspondiente material de revestimiento para el revestimiento de una plancha de impresión metálica o no metálica, como por ejemplo de un cilindro metálico o no metálico.
En especial se proporciona un material de revestimiento para el revestimiento de una plancha de impresión que presenta
- un material de partida líquido, que es polimerizable mediante luz UV, para formar una matriz polimérica; y - un material de relleno, que presenta un tamaño submicrométrico;
- conteniendo el material de revestimiento un material de relleno adicional además del material de relleno submicrométrico;
- presentándose el material de relleno submicrométrico en forma de partículas y situándose su tamaño en un intervalo entre 100 nm y 999 nm;
- siendo el material de relleno adicional un material de relleno nanométrico, de tal manera que el material de relleno adicional presenta partículas de material de relleno con un tamaño nanométrico en un intervalo entre 1 nm y 99 nm,
- estando constituido el material de relleno submicrométrico por al menos un óxido metálico y/o un óxido semimetálico seleccionado a partir de mica revestida con óxido metálico, TiO2 o (Sn, Sb)O2;
- tratándose en el caso del material de relleno nanométrico de óxidos metálicos y/o semimetálicos seleccionados a partir de AhO3, SiO2, TiO2, ZrO2 o partículas organometálicas;
- siendo integrable el material de relleno submicrométrico en una matriz polimérica de material de partida mediante enlace covalente;
- estando contenido el material de relleno nanométrico que es integrable en la matriz polimérica del material de partida mediante enlace covalente para el aumento de la resistencia al desgaste; y
- pudiéndose provocar en el material de partida una absorción de radiación IR más elevada que una absorción sin material de relleno mediante el material de relleno submicrométrico.
Además, se proporciona una plancha de impresión con
- un cuerpo base;
- aplicándose sobre un área del cuerpo base al menos parcialmente una capa polimérica que presenta una matriz polimérica, cuya polimerización se induce mediante luz UV;
- presentando la capa polimérica un material de relleno submicrométrico;
- presentando la capa polimérica un material de relleno adicional además del material de relleno submicrométrico; - presentándose el material de relleno submicrométrico en forma de partículas y situándose el tamaño en un intervalo entre 100 nm y 999 nm;
- siendo el material de relleno adicional un material de relleno nanométrico, que presenta partículas de material de relleno con un tamaño nanométrico en un intervalo entre 1 nm y 99 nm;
- estando constituido el material de relleno submicrométrico por al menos un óxido metálico y/o un óxido semimetálico seleccionado a partir de mica revestida con óxido metálico, TiO2 o (Sn, Sb)O2;
- tratándose en el caso del material de relleno nanométrico de óxidos metálicos y/o semimetálicos seleccionados a partir de AhO3, SiO2, TiO2, ZrO2 o partículas organometálicas,
- estando integrado el material de relleno submicrométrico en la matriz polimérica de la capa polimérica;
- estando contenido el material de relleno nanométrico que está integrado en la matriz polimérica del material de partida mediante enlace covalente para el aumento de la resistencia al desgaste; y
- provocándose en la capa polimérica una absorción de radiación infrarroja más elevada que en la capa polimérica sin material de relleno mediante el material de relleno submicrométrico.
Por lo tanto, se describe un material de revestimiento para el revestimiento de una plancha de impresión, con un material de partida líquido, que es polimerizable mediante luz UV, para formar una matriz polimérica, y materiales de relleno que son integrables en la matriz polimérica del material de partida, presentando un material de relleno un tamaño submicrométrico y provocándose en el material de partida una absorción de radiación infrarroja que es más elevada de manera mensurable que una absorción sin material de relleno mediante este material de relleno.
Por consiguiente, el material de revestimiento se refiere al material que se aplicará en la circunferencia exterior sobre el cilindro, en especial un cilindro de impresión, y formará allí la capa polimérica deseada. Por consiguiente, el material de revestimiento aquí indicado se encuentra aún en estado líquido. Solo mediante irradiación con luz UV se induce la polimerización y se endurece el material de partida. A continuación, con ayuda de radiación infrarroja, en especial mediante un láser IR, o bien un láser NIR (infrarrojo cercano) se puede efectuar una estructuración y/o una marca, o bien señalización o también codificación de la superficie exterior de la capa polimérica.
Por consiguiente, el material de partida se polimeriza mediante luz UV y a continuación se estructura mediante radiación IR. En este caso, la absorción IR se aumenta mediante adición del material de relleno, mediante lo cual se posibilita la verdadera ablación láser (estructuración de la superficie). El material de relleno se presenta en forma de partículas, o bien pigmentos debido a su tamaño submicrométrico y aumenta la absorción de la radiación IR.
Como radiación IR ha demostrado se apropiada en especial la radiación NIR con una longitud de onda de 780 a 3000 nm, en especial hasta 1064 nm.
En el caso del material de partida se puede tratar, por ejemplo, de mezclas de prepolímeros, o bien monómeros, que se endurecen por UV, basadas en acrilatos de sistemas que se endurecen por UV por vía radicalaria. En este caso, la capa de compuesto comprende varios monómeros, oligómeros y/o polímeros reticulables mediante endurecimiento por radiación UV. Además, se puede utilizar un promotor de adherencia.
El material de relleno submicrométrico está constituido por al menos un óxido metálico y/o un óxido semimetálico. Como óxidos metálicos son apropiados mica revestida con óxido metálico, dióxido de titanio, es decir, TiO2, o (Sn, Sb)O2.
El material de relleno submicrométrico se presenta en forma de partículas, situándose el tamaño en un intervalo entre 100 nm y 999 nm. Este tamaño de partícula es apropiado para absorber la radiación IR, o bien la radiación NIR.
Además del material de relleno submicrométrico, el material de revestimiento presenta materiales de relleno nanométricos adicionales, en cuyo caso se trata de óxidos metálicos y/o semimetálicos nanométricos, en especial en forma de polvo. Estos son AbO3, SiO2, TiO2, ZrO2 o partículas organometálicas. Estas partículas sirven para el aumento de la resistencia al desgaste.
El material de relleno submicrométrico y el material de relleno nanométrico garantizan una transmisión de radiación UV, de tal manera que el material de partida es completamente polimerizable. Por consiguiente, las partículas de material de relleno permiten la transmisión de radiación UV a medida que es necesario para la polimerización iniciada por UV. De este modo, se puede conseguir un endurecimiento en profundidad completo, o bien una polimerización en profundidad del material de partida, para conseguir una capa polimérica firmemente adherida sobre el objeto a revestir.
En especial, el material de revestimiento es susceptible de descarga eléctrica y/o no es susceptible de carga electrostática. De este modo, sorprendentemente ha resultado que el material no se carga electrostáticamente e incluso puede derivar esta carga. Este aspecto es ventajoso, ya que en los procesos de impresión se emplean frecuentemente tintas de imprenta basadas en disolventes, cuyo procesamiento requiere una cierta protección contra explosiones. Por lo tanto, es ventajoso que se puedan evitar procesos de descarga o incluso de inflamación. En principio es posible ciertamente hacer que los polímeros sean eléctricamente conductivos mediante la adición de hollín.
No obstante, esta medida pondría reduciría la permeabilidad de la radiación UV y pondría en peligro el endurecimiento en profundidad de la capa polimérica. Por el contrario, mediante adición de los materiales de relleno previstos según la invención no es necesaria la adición de hollín.
El material de revestimiento, o bien la capa polimérica producible a partir del material de revestimiento mediante radiación UV, puede ser resistente frente a la influencia de tintas de impresión altamente abrasivas y que contienen disolventes o de agentes de revestimiento frente a la carga (por abrasión) mecánica inherente a un proceso de impresión. Por lo tanto, con ayuda del material de revestimiento es posible generar una capa polimérica resistente permanentemente para un proceso de impresión, que cumpla los requisitos tribológicos en la impresión.
Se indica una plancha de impresión con un cuerpo base, aplicándose en un área del cuerpo base al menos parcialmente una capa polimérica, cuya polimerización se induce mediante luz UV, conteniendo la capa polimérica un material de relleno submicrométrico y un material de relleno nanométrico y provocándose en la capa polimérica mediante el material de relleno submicrométrico una absorción de radiación infrarroja más elevada que en la capa polimérica sin material de relleno mediante el material de relleno submicrométrico.
El concepto de una "plancha de impresión" en este contexto se entiende como concepto genérico para una variedad de diferentes aplicaciones y marcados. Bajo el concepto "plancha de impresión" se entenderá en especial planchas de impresión en huecograbado (por ejemplo cilindros de impresión en huecograbado), planchas de impresión tipográfica (por ejemplo cilindros de impresión tipográfica) o planchas estructurales (por ejemplo cilindros estructurales o de gofrado) para el gofrado, así como para rodillos de revestimiento o rodillos de teñido, que se pueden utilizar, por ejemplo, en impresión flexográfica. Las planchas de impresión en huecograbado o las planchas de impresión tipográfica se pueden utilizar para la impresión de los más diversos objetos, como por ejemplo periódicos y embalajes, mientras que las planchas estructurales sirven para el grabado de una estructura en relieve en una superficie blanda en la mayor parte de los casos. La plancha de impresión puede tener forma cilíndrica o plana.
El cuerpo base que determina esencialmente la plancha de impresión puede tener formar correspondientemente cilíndrica o plana. En el caso de un cuerpo base cilíndrico se puede tratar correspondientemente de un área circunferencial del cuerpo base en el caso del área que porta la capa polimérica.
En este caso, el cuerpo base se realiza generalmente a partir de metal, como por ejemplo acero o aluminio. No obstante, el cuerpo base puede estar formado igualmente por plástico, compuesto de fibra de vidrio, compuesto de fibra de carbono o elastómero.
La plancha de impresión, o bien el cilindro de impresión, está revestido con el material de revestimiento indicado anteriormente, que se irradia a continuación con luz UV para provocar la polimerización. Por consiguiente, el material de revestimiento indicado anteriormente representa un estado de partida y la capa polimérica en la plancha de impresión representa un estado final. Esta capa polimérica se denomina también nanocompuesto en el ámbito de esta invención.
Tras su aplicación sobre el cuerpo base y tras la polimerización, la capa polimérica se puede procesar mecánicamente de manera adicional, por ejemplo mediante lijado, pulido, torneado, fresado o tornofresado. De este modo se puede mejorar la tolerancia dimensional y, por ejemplo en el caso de un cilindro de impresión, la redondez con la capa polimérica aplicada exteriormente.
En la superficie de la capa polimérica se puede generar una estructura de celdas, impresión en relieve o huecograbado mediante una radiación NIR (infrarrojo cercano). En especial, con ayuda de un láser NIR se pueden generar estructuras en forma de depresiones, las denominadas celdas, en la superficie de la capa polimérica. En estas celdas, por ejemplo a continuación, en el verdadero proceso de impresión en huecograbado se introduce la tinta, que se transmite entonces al sustrato a imprimir.
La capa polimérica puede ser opaca ante una irradiación con una radiación NIR, pudiéndose provocar un cambio de color en la capa polimérica mediante una irradiación con una radiación NIR. Este cambio de color puede significar, por ejemplo, una modificación de "opaco claro" a "opaco oscuro", o bien a la inversa. También son posibles otros cambios de color.
Esto es útil, por ejemplo, también para la señalización mencionada anteriormente (por ejemplo la marca o también la codificación), ya que la marca oscura se puede reconocer convenientemente. También son posibles otros cambios de color según materiales empleados.
El cambio de color en la capa polimérica se puede provocar ya mediante una radiación NIR que presenta una intensidad menor que la radiación NIR que es necesaria para la generación de la estructura de celdas. De este modo, con una radiación NIR con menor intensidad no se puede provocar ciertamente un desprendimiento mecánico, es decir, una ablación láser, pero si el cambio de color. Este se puede utilizar, por ejemplo, para la introducción de una señalización o de un código en la capa polimérica para señalizar o codificar de este modo la plancha de impresión total, o bien el cilindro de impresión total.
La marca o codificación aplicada con ayuda de la radiación NIR con menor intensidad puede contener datos que son legibles automáticamente. Esto posibilita un procesamiento automático de la plancha de impresión acabada.
La capa polimérica presenta un dopaje con un material de relleno nanométrico adicionalmente al dopaje con el material de relleno submicrométrico. De este modo se puede mejorar la resistencia a la abrasión de la capa polimérica para poder obtener vidas útiles, o bien tiempos de operación más largos del cilindro de impresión en la operación de impresión.
El material de relleno nanométrico adicional es apropiado en especial para la mejora de la resistencia a la abrasión. En este caso se trata de óxidos metálicos y/o semimetálicos seleccionados a partir de Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2 o partículas organometálicas.
Un procedimiento para la producción de una plancha de impresión con el material de revestimiento descrito anteriormente presenta los pasos
- aplicación del material de revestimiento sobre un área de un cuerpo base de la plancha de impresión;
- formación de una capa polimérica mediante endurecimiento del material de revestimiento debido a una polimerización provocada mediante una radiación UV;
- irradiación de la capa polimérica con una radiación NIR para la generación de una estructura superficial en la capa polimérica.
Antes de la irradiación de la capa polimérica, como paso de procedimiento adicional se puede realizar un procesamiento de la superficie de la capa polimérica endurecida mediante un procedimiento de fabricación apropiado (por ejemplo torneado, lijado, fresado, tornofresado) para obtener una calidad de superficie necesaria. Este paso de procedimiento es opcional y, en caso dado se puede suprimir si la calidad del revestimiento es suficiente para el proceso de impresión posterior.
A continuación se reúnen algunos aspectos de la invención y de las diferentes formas de realización.
Como ya se ha explicado anteriormente, según la invención se añade un material de relleno submicrométrico de óxidos metálicos, o bien semimetálicos, a un polímero. El material de relleno aumenta la absorción de radiación NIR para la microestructuración láser. No obstante, se permite la transmisión de radiación UV a medida que es necesario para la polimerización iniciada por UV.
Mediante el aditivo NIR empleado (el material de relleno submicrométrico) se efectúa un cambio de color en el caso de entrada de una determinada densidad de radiación NIR. Igualmente se aumenta la procesabilidad por láser NIR, ya que mediante el aditivo se absorbe mejor la radiación NIR.
Las celdas grabadas por láser, generadas en la superficie mediante desprendimiento, se muestran claramente visibles en la superficie de la capa polimérica gracias al cambio de color.
Igualmente, con un menor rendimiento de láser NIR también se puede obtener un cambio de color sin una ablación que tenga lugar en la superficie.
Por consiguiente, el material de revestimiento, o bien la capa polimérica resultante de este, también es endurecible con radiación UV para capas más gruesas. No obstante, debido al material de relleno submicrométrico, la capa polimérica es simultáneamente poco transparente, de modo que es posible un procesamiento mediante un láser NIR (por ejemplo una fuente de láser pulsada), sin que la radiación atraviese el material polimérico. Más bien, al radiación NIR se acopla a la superficie de la capa polimérica y permite una ablación. En este caso se puede trabajar en especial con un láser NIR de pulso ultracorto (láser UKP).
El cambio de color en el cilindro de impresión en huecograbado tiene lugar en la superficie ilustrada en combinación con el desprendimiento de material efectuado. Asimismo, con una menor potencia de láser puede tener lugar un cambio de color sin desprendimiento de material efectuado. De este modo, la tipografía grabada por láser en la superficie del material se puede hacer claramente visible, lo que se puede utilizar de manera ventajosa para una señalización o también para la introducción de datos (de máquinas). El cambio de color no destructivo se puede utilizar, por ejemplo, para la señalización con ayuda de un código q R para un sistema de reconocimiento de cilindro de presión o para el almacenamiento de datos necesarios, como por ejemplo el número de carga de polímero (material de partida), la fecha de producción, el diámetro, la rugosidad, el proceso de endurecimiento UV, el número de aplicación (casa de servicio), señalización de marca.
Las marcas de este tipo también se pueden utilizar como punto cero para una introducción progresiva de registro exacto del cilindro de impresión en huecograbado en el mecanismo de impresión, así como para una transmisión de los datos por medio de escáner directamente a la máquina de impresión y de este modo un equipamiento previo de la máquina o como simple señalización del cilindro de impresión con el ojo. Esto último solo era posible hasta la fecha con aparatos ópticos auxiliares, como microscopios.
El material es suficientemente resistente al desgaste para el sistema con racleta, tinta, sustrato predominante, por ejemplo, en impresión en huecograbado, en especial también debido al material de relleno nanométrico adicional. Es especialmente reseñable que en la impresión en huecograbado se requiere una superficie muy homogénea no impresa, que sea resistente al desgaste contra racleta, sustrato y tinta y, por lo tanto, represente un sistema tribológico apropiado en combinación.
Estas y otras ventajas y características se explican a continuación por medio de un ejemplo con ayuda de la Figura 1.
La Fig. 1muestra esquemáticamente un corte a través de un cilindro de impresión que sirve como plancha de impresión con una capa polimérica según la invención.
La Figura 1 muestra un cuerpo base cilíndrico 1, que puede estar constituido por metal, metaloide o plástico. Este cuerpo base 1 es el verdadero cilindro de impresión que sirve como plancha de impresión, que se puede montar, por ejemplo, en una máquina de impresión como cilindro de impresión en huecograbado. En el ejemplo de la Figura 1 se explicará la invención por medio del procedimiento de impresión en huecograbado. No obstante, la invención también se puede aplicar igualmente en un procedimiento de impresión tipográfica o en una plancha estructural, o bien de gofrado. En este caso, el cuerpo base puede estar constituido por plástico, compuesto de fibra de vidrio, compuesto de fibra de carbono o elastómero o una combinación de los mismos.
En el área circunferencial cilíndrica del cuerpo base 1 se forma una capa polimérica 2 basada en un nanocompuesto, en el que están almacenados diferentes materiales de relleno en la capa polimérica 2. La capa polimérica 2 está constituida esencialmente por un acrilato, o bien una mezcla de acrilatos, endurecible con luz UV. En la capa polimérica 2 se introducen igualmente materiales de relleno 3. En el caso de los materiales de relleno 3 se trata en especial de materiales de relleno submicrométricos, cuyas partículas, o bien cuyos pigmentos, se sitúan en un intervalo de tamaños entre 100 nm y 999 nm. Estos materiales de relleno sirven para la mejora de la absorción de radiación infrarroja y, por lo tanto, una mejora del desprendimiento por láser (ablación láser), como se explicó ya anteriormente en la parte general.
Además, en la Fig. 1 se muestra una fuente de luz UV, con la que se puede generar la radiación UV 5. La radiación UV 5 sirve en especial para la polimerización del material de partida fluido que sirve como base de la capa polimérica 2, es decir, en especial de acrilato o de la mezcla de acrilatos y, por lo tanto, para la generación y el endurecimiento de la capa polimérica 2.
Además, en la Fig. 1 se muestra un láser NIR 6 (láser infrarrojo), con el que se puede generar radiación NIR 7. En el caso del láser NIR 6 se puede tratar de un láser UKP (pulso ultracorto).
Con ayuda de la radiación infrarroja 7 que incide sobre la capa polimérica 2, en la superficie de la capa polimérica 2 se pueden generar celdas 8 en forma de depresiones, que absorberán la verdadera tinta de impresión en el posterior proceso de impresión en huecograbado.
Las celdas 8 pueden presentar diferentes formas y secciones transversales. De este modo, la sección transversal de entrada de una celda puede ser, por ejemplo, cuadrada, rectangular, romboidal, triangular o circular. También son posibles otras formas. Desde esta sección transversal de entrada, la celda 8 se extiende en profundidad, o bien en el material, siendo posibles también aquí diversas formas.
En el caso de impresión tipográfica, la tinta de impresión no se introduce correspondientemente en las celdas 8 del modo habitual, sino que se aplica en puntos o áreas inmóviles. En el gofrado se forma un relieve en la superficie, que se imprime entonces en un material soporte.
La fuente de luz UV 4 y el láser NIR 6 se representan en yuxtaposición en la Fig. 1. No obstante, estos pueden estar dispuestos oportunamente también en diferentes dispositivos, o bien estaciones de procesamiento. En especial, puede estar prevista una estación de procesamiento para la generación de la capa polimérica 2 sobre el cuerpo base 1. A continuación, el cilindro de impresión producido de este modo se puede procesar mecánicamente en otra estación no representada para alisar la superficie de la capa polimérica 2 y mejorar la redondez. Aquí es apropiado, por ejemplo, un procedimiento de lijado, torneado, pulido, fresado o tornofresado.
Solo a continuación se puede introducir el cilindro de impresión en un paso de "estructuración" en una estación en la que está presente un láser NIR 6 para generar las celdas 8 y, de este modo, el patrón de impresión (plancha de impresión) en la superficie de la capa polimérica 2.
En la superficie de la capa polimérica 2 se representa igualmente un campo de señalización 9. Como ya se ha explicado anteriormente, es posible alcanzar una menor intensidad con una radiación infrarroja, que provoque únicamente un cambio de color en la capa polimérica 2 sin que se efectúe una ablación láser, es decir, una estructuración de la superficie. De este modo se puede generar, por ejemplo, el campo de señalización 9 en el que se depositan informaciones, como por ejemplo un código QR u otras codificaciones.
Solo en el caso de una irradiación con una radiación infrarroja 7 de intensidad más elevada se pueden generar las verdaderas celdas 8 mediante ablación láser.
A continuación se indican diversos ejemplos para la producción del nanocompuesto.
Ejemplo 1:
En un recipiente de agitación de 250 ml se mezclan 56 g de Ebecryl 837, 14 g de Sartomer SR 494, 1,75 g de DYNASYLAN VTMO y una disolución de 64 mg de ácido maleico en 0,64 g de agua. Después se añade bajo agitación continua 5-40 % en masa de nanopolvo Almal en el intervalo de 120 minutos y se agita 3 horas más. Tras adición de 2,6 g de DYNASYLAN VTMO y 5,2 g de Iriotec 8210 se debe agitar la mezcla tras horas más.
Ejemplo 2:
En un recipiente de agitación de 250 ml se mezclan 23 g de Ebecryl 1290, 46,4 g de Sartomer SR 494, 12,5 g de DYNASYLAN VTMO y una disolución de 460 mg de ácido maleico en 4,6 g de agua. Después se añade bajo agitación continua 5-40 % en masa de nanopolvo Almal en el intervalo de 120 minutos y se agita 4 horas más. Tras adición de 2,8 g de DYNASYLAN VTMO y 5,6 g de Iriotec 8210 se debe agitar la mezcla tras horas más.
Ejemplo 3:
En un recipiente de agitación de 250 ml se mezclan 56 g de Ebecryl 837, 14 g de Sartomer SR 494, 1,35 g de DYNASYLAN VTMO y una disolución de 48 mg de ácido maleico en 0,48 g de agua. Después se añade bajo agitación continua 5-20 % en masa de nanopolvo de ZrO2 en el intervalo de 120 minutos. Se agita 3 horas más y a continuación se añaden a la mezclan 3,0 g de Sartomer SR 297. Tras adición de 2,6 g de DYNASYLAN VTMO y 5,2 g de Iriotec 8210 se debe agitar la mezcla tras horas más.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Material de revestimiento para el revestimiento de una plancha de impresión que presenta
- un material de partida líquido, que es polimerizable mediante luz UV, para formar una matriz polimérica; y - un material de relleno, que presenta un tamaño submicrométrico;
- conteniendo el material de revestimiento un material de relleno adicional además del material de relleno submicrométrico;
- presentándose el material de relleno submicrométrico en forma de partículas y situándose su tamaño en un intervalo entre 100 nm y 999 nm;
- siendo el material de relleno adicional un material de relleno nanométrico, de tal manera que el material de relleno adicional presenta partículas de material de relleno con un tamaño nanométrico en un intervalo entre 1 nm y 99 nm,
- estando constituido el material de relleno submicrométrico por al menos un óxido metálico y/o un óxido semimetálico seleccionado a partir de mica revestida con óxido metálico, TiO2 o (Sn, Sb)O2;
- tratándose en el caso del material de relleno nanométrico de óxidos metálicos y/o semimetálicos seleccionados a partir de AbO3, SiO2, TiO2, ZrO2 o partículas organometálicas;
- siendo integrable el material de relleno submicrométrico en una matriz polimérica de material de partida mediante enlace covalente;
- estando contenido el material de relleno nanométrico que es integrable en la matriz polimérica del material de partida mediante enlace covalente para el aumento de la resistencia al desgaste; y
- pudiéndose provocar en el material de partida una absorción de radiación IR más elevada que una absorción sin material de relleno mediante el material de relleno submicrométrico.
2. Material de revestimiento según la reivindicación 1, conteniendo el material de partida un acrilato endurecible mediante luz UV.
3. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, garantizando el material de relleno submicrométrico y el material de relleno nanométrico una transmisión de radiación UV, de tal manera que el material de partida es completamente polimerizable.
4. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, siendo susceptible de descarga eléctrica y/o no siendo susceptible de carga electrostática el material de revestimiento endurecido.
5. Plancha de impresión con
- un cuerpo base;
- aplicándose sobre un área del cuerpo base al menos parcialmente una capa polimérica que presenta una matriz polimérica, cuya polimerización se induce mediante luz UV;
- presentando la capa polimérica un material de relleno submicrométrico; y
- presentando la capa polimérica un material de relleno adicional además del material de relleno submicrométrico;
- presentándose el material de relleno submicrométrico en forma de partículas y situándose el tamaño en un intervalo entre 100 nm y 999 nm;
- siendo el material de relleno adicional un material de relleno nanométrico, que presenta partículas de material de relleno con un tamaño nanométrico en un intervalo entre 1 nm y 99 nm;
- estando constituido el material de relleno submicrométrico por al menos un óxido metálico y/o un óxido semimetálico seleccionado a partir de mica revestida con óxido metálico, TÍO2 o (Sn, Sb)O2;
- tratándose en el caso del material de relleno nanométrico de óxidos metálicos y/o semimetálicos seleccionados a partir de Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2 o partículas organometálicas,
- estando integrado el material de relleno submicrométrico en la matriz polimérica de la capa polimérica; - estando contenido el material de relleno nanométrico que está integrado en la matriz polimérica del material de partida mediante enlace covalente para el aumento de la resistencia al desgaste; y
- provocándose en la capa polimérica una absorción de radiación infrarroja más elevada que en la capa polimérica sin material de relleno mediante el material de relleno submicrométrico.
6. Plancha de impresión según la reivindicación 5, pudiéndose procesar mecánicamente de manera adicional la capa polimérica tras su aplicación sobre el cuerpo base y tras la polimerización.
7. Plancha de impresión según la reivindicación 5 o 6, siendo generable sobre la superficie de la capa polimérica una estructura de celdas o una estructura en relieve mediante una radiación NIR.
8. Plancha de impresión según una de las reivindicaciones 5 a 7,
- siendo la capa polimérica opaca ante una irradiación con una radiación NIR; y
- pudiéndose provocar en la capa polimérica un cambio de color mediante una irradiación con una radiación NIR.
9. Plancha de impresión según la reivindicación 8, provocándose el cambio de color para la introducción de marcas o codificaciones en la capa polimérica ya mediante una radiación NIR que presenta una intensidad menor que la radiación NIR que es necesaria para la generación de la estructura de celdas.
10. Plancha de impresión según la reivindicación 9, conteniendo la marca o la codificación datos que son legibles automáticamente.
11. Procedimiento para la producción de una plancha de impresión con un material de revestimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, con los pasos
- aplicación del material de revestimiento sobre un área de un cuerpo base de la plancha de impresión; - formación de una capa polimérica mediante endurecimiento del material de revestimiento debido a una polimerización provocada mediante una radiación UV;
- irradiación de la capa polimérica con una radiación NIR para la generación de una estructura superficial en la capa polimérica.
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