ES2972163T3 - Composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta - Google Patents

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Abstract

La presente invención aborda el problema en el que la microgelación causada por el calor puede ocurrir fácilmente en una tinta transparente de modo que la estabilidad de almacenamiento de la tinta puede deteriorarse, y cuando la microgelación ocurre en la tinta transparente con el tiempo, la propiedad de eyección del chorro de tinta puede deteriorarse. Para resolver el problema, la presente invención proporciona una composición de tinta transparente para impresión por inyección de tinta, en la que un compuesto fotopolimerizable, un iniciador de fotopolimerización y una carga inorgánica que tiene un diámetro de partícula promedio de 1 a 200 nm están contenidos en una cantidad de 0,05 a 5,0. % en masa, y que tiene una transmitancia de luz visible del 30% o superior. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta
Campo técnico
La presente invención se refiere a una composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta.
Técnica anterior
Entre las composiciones de tinta transparente fotocurables conocidas para impresión por inyección de tinta se encuentran las composiciones descritas en la bibliografía de patentes 1. Estas composiciones son composiciones de tinta transparente sin pigmentos colorantes o pigmentos extensores, que contienen sólo componentes curables, agentes de curado y otros aditivos. Al imprimir dicha composición de tinta transparente sobre la superficie de imágenes y texto grabados con tintas de color, se puede agregar un acabado mate a la superficie de las imágenes y el texto grabados.
También, las composiciones de tinta transparente fotocurables para impresión por inyección de tinta descritas en la bibliografía de patentes 2 están libres de polvos metálicos o agentes colorantes, y al imprimir dicha composición de tinta transparente antes de que se impriman otras tintas que contienen polvos metálicos, se puede mejorar la suavidad del medio de impresión y se puede agregar un brillo excelente y una textura lujosa a las tintas que contienen polvos metálicos.
También, como se describe en la bibliografía de patentes 3, se conoce la técnica para mejorar la resistencia a la abrasión de tintas colorantes para inyección de tinta fotopolimerizables mezclándolas con sílice y aumentando de este modo la dureza de las tintas curadas y, como se describe en la bibliografía de patentes 4, también se conoce la técnica para prevenir eficazmente la decoloración inducida por los rayos UV de las tintas para inyección de tinta fotocurables mediante la mezcla de óxido de zinc, óxido de cerio u óxido de titanio rutilo como absorbente inorgánico de rayos UV. La bibliografía de patentes 5 describe una capa o patrón de polímero de cristal líquido quiral (Chiral Liquid Crystal Polymer, CLCP) que comprende cráteres distribuidos aleatoriamente de diámetro medio y/o densidad controlados. Se puede controlar la densidad y/o el diámetro medio de los cráteres, por ejemplo, ajustando la humectación de un sustrato mediante una composición precursora de CLCP, el tiempo de desarrollo de la composición precursora, y el espesor de la composición precursora aplicada. La bibliografía de patentes 6 divulga una tinta de inyección fotopolimerizable que comprende al menos un compuesto polimerizable que contiene un primer monómero y un segundo monómero, y sílice. El primer monómero es al menos un compuesto seleccionado entre hidroxietil (met)acrilamida, (met)acrilato de isobornilo, (met)acrilato de adamantilo, (met)acrilato de diciclopentenilo, (met)acrilato de diciclopentanilo y di(met)acrilato de dietilenglicol; y el segundo monómero es al menos un compuesto seleccionado entre (met)acrilato de tetrahidrofurfurilo, (met)acrilato de ciclohexilo, (met)acrilato de bencilo, (met)acriloil morfolina, dimetilaminopropil (met)acrilamida, (met)acrilato de (ciclohexano espiro-2-(1,3-dioxolano-4-il)metilo y (met)acrilato de (2-metil-2-etil-1,3-dioxolano-4-ilo). La bibliografía de patentes 7 divulga una composición de tinta fotocurable para impresión por inyección de tinta que contiene al menos un compuesto polimerizable, un iniciador de fotopolimerización y un absorbente UV inorgánico. El absorbente de UV inorgánico puede estar constituido por partículas que contienen como componente principal al menos un tipo seleccionado entre óxido de zinc, óxido de cerio y óxido de titanio tipo rutilo. La bibliografía de patentes 8 divulga material impreso que comprende un medio de soporte que tiene brillo metálico y una capa de tinta impresa sobre el medio de soporte. La capa de tinta es una composición de tinta para inyección de tinta que el 1,0 % en masa-10,0 % en masa de un pigmento inorgánico a base de óxido de hierro seleccionado entre un óxido de hierro amarillo y un óxido de hierro rojo. El pigmento inorgánico a base de óxido de hierro se dispersa en la composición de tinta para inyección de tinta, y el diámetro de dispersión promedio del pigmento inorgánico a base de óxido de hierro es de 10 nm a 200 nm. La bibliografía de patentes 9 proporciona una composición de tinta para inyección de tinta de tipo curada por rayos de energía activa caracterizada por contener un monómero polimerizable y un coloide de óxido inorgánico (por ejemplo, sílice coloidal). La bibliografía de patentes 10 divulga una composición de tinta fotocurable para impresión por inyección de tinta que comprende un compuesto polimerizable por fotorradicales, un fotoiniciador y sílice hueca. La bibliografía de patentes 11 divulga una tinta de inyección curable por rayos activos que contiene un compuesto curable por rayos activos, un 0,01 % en masa o más y menos de un 15 % en masa de la cera, y partículas finas inorgánicas que tienen un tamaño de partícula promedio de 5 nm o más y menos de 60 nm.
Bibliografía de la técnica anterior
Bibliografía de patentes
Bibliografía de patentes 1: Patente japonesa abierta a inspección pública n.° 2015-057330
Bibliografía de patentes 2: Patente japonesa abierta a inspección pública n.° 2014-172986
Bibliografía de patentes 3: Patente japonesa abierta a inspección pública n.° 2015-081294
Bibliografía de patentes 4: Patente japonesa abierta a inspección pública n.° 2011-219648
Bibliografía de patentes 5: US 2014/178640 A1
Bibliografía de patentes 6: JP 2015081294 A
Bibliografía de patentes 7: JP 2011219648 A
Bibliografía de patentes 8: JP 2016108448 A
Bibliografía de patentes 9: JP 2010106085 A
Bibliografía de patentes 10: JP 2011213931 A
Bibliografía de patentes 11: JP 2013121992 A
Sumario de la invención
Problemas a resolver por la invención
Las composiciones de tinta transparente fotocurables para impresión por inyección de tinta, que se curan con luz LED y otras fuentes de luz, requieren alta reactividad debido a que forman una película de recubrimiento curada como resultado de la polimerización de radicales acrilato. Por otro lado, las composiciones de tinta que tienen alta reactividad tienden a tener también alta reactividad al calor. Las composiciones de tinta que tienen una alta reactividad al calor son menos estables al calor, dando como resultado una menor estabilidad de almacenamiento de las tintas. Por consiguiente, las composiciones de tinta deben tener una alta reactividad a la luz y una baja reactividad al calor.
En particular, las tintas transparentes son propensas a la microgelificación inducida por el calor, lo que puede hacer que su estabilidad en almacenamiento disminuya, y la microgelificación también puede ocurrir en tintas transparentes con el paso del tiempo, en cuyo caso puede disminuir su propiedad de descarga de inyección de tinta.
Medios para resolver los problemas
Los inventores de la presente invención desarrollaron la presente invención como una solución a los problemas anteriormente mencionados al descubrir que estos problemas se pueden resolver adoptando una composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta descrita como:
1. una composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta que contiene un compuesto fotopolimerizable, un iniciador de fotopolimerización y un relleno inorgánico de 1 a 200 nm de tamaño de grano promedio, representando el sílice y/u el óxido de aluminio del 0,05 al 5,0 por ciento en masa en la composición, y cuyo factor de transmisión de luz visible es del 30 % o superior,
en donde un monómero monofuncional que contiene un grupo amida y acrilato de bencilo están contenidos como compuesto fotopolimerizable, entre el 50 y el 75 por ciento en masa en cantidad total en la composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta, y en donde el monómero monofuncional que contiene un grupo amida es N-vinilcaprolactama y/o acriloilmorfolina;
2. una composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta de acuerdo con 1, en donde está contenido un dispersante de pigmento que contiene grupo amino y/o ácido; o
3. una composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta de acuerdo con una cualquiera de 1 a 2, en donde la viscosidad a 25 °C es de 10 mPas o inferior.
Efectos de la invención
Se demostró que, de acuerdo con la presente invención, la composición de tinta transparente fotocurable específica para impresión por inyección de tinta formaría una película delgada que tiene una curabilidad excelente bajo luz ultravioleta, especialmente luz ultravioleta procedente de una fuente de luz de diodo emisor de luz (LED), así como una estabilidad mejorada bajo calor, dando como resultado una estabilidad de conservación mejorada de la composición de tinta.
Modo para llevar a cabo la invención
La composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta propuesta por la presente invención (en lo sucesivo en el presente documento también denominada "composición de tinta propuesta por la presente invención") se explica a continuación en detalle.
La presente invención es una composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta que contiene un compuesto fotopolimerizable, un iniciador de fotopolimerización y un pigmento, en donde se examinan el tamaño de grano promedio y el contenido del pigmento para lograr una composición de tinta transparente cuyo factor de transmisión de luz visible sea del 30 % o superior.
<Compuesto fotopolimerizable>
La composición de tinta propuesta por la presente invención puede contener monómeros monofuncionales como compuesto fotopolimerizable.
(Monómeros monofuncionales)
Ejemplos de monómeros monofuncionales incluyen: acrilato de bencilo, acriloilmorfolina y N-vinilcaprolactama. Se pueden usar uno, dos o más tipos de estos monómeros monofuncionales.
El contenido de monómero monofuncional es del 50 por ciento en masa o superior, en la composición de tinta transparente. También, el contenido de monómero monofuncional es del 75 por ciento en masa o inferior, en la composición de tinta transparente.
Si el contenido de monómero monofuncional es inferior al 50 por ciento en masa, la película de revestimiento curada obtenida puede tener una adherencia menor. Si el contenido de monómero monofuncional excede el 75 por ciento en masa, por otro lado, la película de revestimiento curada obtenida puede tener menor pegajosidad y resistencia a la abrasión.
Entre estos monómeros monofuncionales, N-vinilcaprolactama y/o acriloilmorfolina y acrilato de bencilo están contenidos entre un 50 y un 75 por ciento en masa en cantidad total en la composición, con el fin de mejorar la pegajosidad y la curabilidad de la película de revestimiento curada obtenida.
<Iniciador de la fotopolimerización>
En lo que respecta al iniciador de la fotopolimerización, se puede adoptar un iniciador de fotopolimerización a base de acilfosfina, un iniciador de fotopolimerización a base de triazina o cualquier otro iniciador de fotopolimerización. Un iniciador de fotopolimerización a base de acilfosfina es un iniciador de fotopolimerización que contiene el grupo acilfosfina, mientras que un iniciador de fotopolimerización a base de triazina es un iniciador de fotopolimerización que tiene estructura de triazina. Estos iniciadores de fotopolimerización tienen propiedades de absorción de luz en todo el espectro de longitudes de onda de 450 a 300 nm y, cuando se irradian con luz (UV-LED) que tiene estas longitudes de onda específicas, hacen que las composiciones de tinta transparente se polimericen y se conviertan en moléculas más grandes.
Ejemplos de iniciadores de fotopolimerización a base de acilfosfina incluyen óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, óxido de 2,6-dimetoxibenzoildifenilfosfina, óxido de 2,6-diclorobenzoildifenilfosfina, óxido de 2,3,5,6-tetrametilbenzoildifenilfosfina, óxido de 2,6-dimetilbenzoildimetilfosfina, óxido de 4-metilbenzoildifenilfosfina, óxido de 4-etilbenzoildifenilfosfina, óxido de 4-isopropilbenzoildifenilfosfina, óxido de 1-metilciclohexanoilbenzoildifenilfosfina, óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)-fenilfosfina, éster metílico del ácido 2,4,6-trimetilbenzoilfenilfosfínico, éster isopropílico del ácido 2,4,6-trimetilbenzoilfenilfosfínico, óxido de bis(2,6-dimetoxibenzoil)-2,4,4-trimetilpentilfosfina, óxido de bis(2,6-dimetoxibenzoil)-2,3,3-trimetil-pentilfosfina y similares. Los ejemplos específicos incluyen TPO (fabricado por Lamberti) para óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, IRGACURE819 (fabricado por BASF) para óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)-fenilfosfina y similares.
Ejemplos de iniciadores de fotopolimerización a base de triazina incluyen 2,4,6-tricloro-s-triazina, 2-fenil-4,6-bis(triclorometil)-s-triazina, 2-(p-metoxifenil)-4,6-bis(triclorometil)-s-triazina, 2-(p-tolil)-4,6-bis(triclorometil)-s-triazina, 2-pipenil-4,6-bis(triclorometil)-s-triazina, 2,4-bis(triclorometil)-6-estiril-s-triazina, 2-(nafto-1-il)-4,6-bis(triclorometil)-striazina, 2-(4-metoxi-nafto-1-il)-4,6-bis(triclorometil)-s-triazina, 2,4-triclorometil-(piperonil)-6-triazina, 2,4-triclorometil (4'-metoxiestiril)-6-triazina y similares.
El contenido de iniciador de fotopolimerización es preferentemente del 5,0 por ciento en masa o superior, o más preferentemente del 6,0 por ciento en masa o superior, en la composición de tinta transparente. También, el contenido de iniciador de fotopolimerización es preferentemente del 15,0 por ciento en masa o inferior, o más preferentemente del 12,0 por ciento en masa o inferior, en la composición de tinta transparente. Si el contenido de iniciador de fotopolimerización es inferior al 5,0 por ciento en masa, es posible que la composición de tinta transparente tienda a tener una menor curabilidad mediante UV-LED. También, la película de revestimiento curada se vuelve resistente al amarillamiento cuando el contenido es al menos del 5 por ciento en masa. Si el contenido de iniciador de fotopolimerización excede el 15,0 por ciento en masa, por otro lado, dicho contenido de aditivo es frecuentemente excesivo debido a que desaparece el efecto de agregar el iniciador de fotopolimerización sobre la mejora de la curabilidad de la composición de tinta transparente.
Cabe señalar que preferentemente la composición de tinta transparente en esta realización tiene un iniciador de fotopolimerización a base de acilfosfina mezclado entre un 5,0 y un 15,0 por ciento en masa, y que se pueden combinar otros iniciadores de fotopolimerización en la medida en que no disminuya el rendimiento. Se pueden combinar uno, dos o más tipos de los iniciadores de fotopolimerización anteriormente mencionados, y otros iniciadores de fotopolimerización, tales como el iniciador de fotopolimerización a base de tioxantona, el iniciador de fotopolimerización a base de a-hidroxicetona, etc.
<Relleno inorgánico de 1 a 200 nm de tamaño de grano promedio>
El relleno inorgánico de 1 a 200 nm de tamaño de grano promedio, o preferentemente de 1 a 100 nm de tamaño de grano promedio, utilizado de acuerdo con la presente invención, es preferentemente un pigmento extensor, para el cual se usa sílice u óxido de aluminio. Cabe señalar que uno cualquiera de estos rellenos inorgánicos puede usarse solo o pueden combinarse dos o más tipos.
Según sea necesario, estos pigmentos se trituran hasta que su tamaño promedio de grano sea de 1 a 200 nm, o preferentemente de 1 a 100 nm. Cabe señalar que el término "tamaño de grano promedio" es un valor obtenido mediante medición de acuerdo con el siguiente método. A fin de ser específicos, el tamaño de grano promedio se midió usando el Microtrac UPA-150 fabricado por Nikkiso.
El relleno inorgánico de 1 a 200 nm de tamaño de grano promedio se mezcla en la composición de tinta transparente propuesta por la presente invención de modo que represente del 0,05 al 5,0 por ciento en masa, o preferentemente del 0,05 al 3,0 por ciento en masa. Si la cantidad de mezcla es inferior al 0,05 por ciento en masa, la estabilidad bajo calor no se puede mejorar y la estabilidad de conservación cae, permitiendo que la microgelificación se produzca fácilmente. Si la cantidad de mezcla excede el 5,0 por ciento en masa, el resultado de la prueba de filtración por gravedad o de la prueba de filtración por gravedad acelerada se vuelve inaceptable.
También, no se espera que ajustar el tamaño de grano promedio por debajo de 1 nm mejore aún más la estabilidad bajo calor, y es difícil fabricar un relleno inorgánico de granos tan extremadamente finos.
Además, si el tamaño promedio de grano supera los 200 nm, dispersar los granos uniformemente en la composición de tinta se vuelve difícil, y también la estabilidad bajo calor no se puede mejorar y la estabilidad de conservación disminuye, permitiendo que la microgelificación se produzca fácilmente. Adicionalmente, el resultado de la prueba de filtración por gravedad acelerada se vuelve inaceptable.
También, el tipo y la cantidad de mezcla del relleno inorgánico que se va a agregar se determinan de modo que, a la luz del hecho de que la composición de tinta propuesta por la presente invención es una tinta transparente, el factor de transmisión de luz visible de la tinta transparente llega a ser del 30 % o superior, o preferentemente del 50 % o superior, o más preferentemente del 70 % o superior, o lo más preferentemente del 90 % o superior.
(Dispersante de pigmento)
También, la composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta propuesta por la presente invención puede contener un dispersante de pigmento, si fuera necesario.
El dispersante de pigmento se usa para mejorar la dispersabilidad del pigmento y la estabilidad de conservación de la composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta propuesta por la presente invención y, aunque se puede utilizar, sin limitación, cualquier dispersante de pigmento utilizado tradicionalmente; entre esos, preferentemente se utiliza un dispersante polimérico. Dicho dispersante de pigmento puede ser un dispersante a base de carbodiimida, dispersante a base de amina de poliéster, dispersante a base de amina de ácido graso, dispersante desnaturalizado a base de poliacrilato, dispersante a base de poliuretano desnaturalizado, dispersante no iónico polimérico multicadena, agente activo del ion polimérico, etc. Se puede utilizar cualquiera de estos dispersantes de pigmento solo o se pueden mezclar juntos dos o más tipos.
Preferentemente, el dispersante de pigmento está contenido en 1 a 200 partes en masa cuando la cantidad total de pigmento usado representa 100 partes en masa. Si el contenido de dispersante de pigmento es inferior a 1 parte en masa, la dispersabilidad del pigmento y la estabilidad en la conservación de la composición de tinta propuesta mediante la presente invención pueden disminuir. Por otro lado, aunque el contenido puede exceder las 200 partes en masa, haciendo esto puede no producir ninguna diferencia en términos de efectos. Un límite inferior más preferible del contenido de dispersante de pigmento es de 5 partes en masa, mientras que un límite superior más preferible es de 60 partes en masa.
(Resina cetónica)
La composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta propuesta por la presente invención puede contener una resina cetónica para evitar la pegajosidad.
La resina cetónica no está limitada de ninguna manera siempre que se disuelva en el compuesto fotopolimerizable mencionado anteriormente, y se puede utilizar cualquier resina cetónica conocida.
La resina cetónica es preferentemente una resina cetónica que contiene un grupo hidroxilo, donde los ejemplos específicos incluyen: (1) resinas cetónicas que contienen grupos hidroxilo, cada una obtenida hidrogenando una resina cetónica que a su vez se obtuvo haciendo reaccionar un compuesto que contiene un grupo cetona tal como acetofenona u otro compuesto cetónico aromático, ciclohexano, trimetilciclohexanona u otro compuesto de cetona alicíclica, con formaldehído u otro compuesto aldehído; y (2) resinas cetónicas desnaturalizadas con uretano que contienen grupos hidroxilo, cada una obtenida haciendo reaccionar una resina cetónica que contiene un grupo sustituyente que puede reaccionar con compuestos de isocianato, con un diisocianato de isoforona u otro compuesto de poliisocianato. Cualquiera de las anteriores se puede usar sola, o se pueden combinar dos o más tipos.
Estas resinas cetónicas están disponibles en el mercado, donde ejemplos específicos incluyen SK y PZZ-1201 fabricados por Evonik, y similares.
Si se va a contener la resina cetónica anteriormente mencionada, preferentemente su contenido cae entre el 5,0 y el 15,0 por ciento en masa en la composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta, para evitar la pegajosidad.
La composición de tinta transparente propuesta por la presente invención se puede preparar mediante cualquier método tradicionalmente conocido. Por ejemplo, la composición de tinta transparente se puede preparar mezclando, bajo agitación, todos los componentes anteriormente mencionados y los componentes opcionales que se describen a continuación. La viscosidad de la composición de tinta transparente obtenida se ajusta a 1,0 mPas o superior a 25 °C. También, la viscosidad de la composición de tinta transparente es de 10,0 mPa s o inferior, o preferentemente está ajustada a 5,0 mPas o inferior, a 25°C. Esta composición de tinta transparente demuestra una excelente estabilidad de descarga cuando se imprime con dispositivos de impresora por inyección de tinta. En particular, dicha composición de tinta transparente demuestra una excelente estabilidad de descarga, a temperatura normal, desde cabezales de impresión de dispositivos de impresora por inyección de tinta que admiten tintas de baja viscosidad para conseguir ahorros de energía, mayor velocidad y mayor definición.
También, la composición de tinta transparente en esta realización puede imprimirse y curarse mediante cualquier método tradicionalmente conocido. Por ejemplo, la composición de tinta transparente se puede imprimir y curar descargándola sobre un material base o imágenes/texto impreso sobre un material base (en adelante en el presente documento también denominado simplemente "material base, etc.") y, a continuación, exponiendo a UV-LED la película de recubrimiento creada por la composición de tinta transparente que ha caído sobre el material base, etc., y sometiéndola a curado.
Para el material base, se puede utilizar, sin limitación, cualquier material utilizado tradicionalmente con composiciones de tinta transparente curables por UV-LED para impresión por inyección de tinta. Ejemplos específicos incluyen papel, película de plástico, cápsula, papel metálico, vidrio, etc. Entre esos, se prefieren el cloruro de vinilo, el policarbonato y otros materiales utilizados para solería.
La composición de tinta transparente en esta realización se suministra a un cabezal de impresión que admite tintas de baja viscosidad, de un dispositivo de impresora por inyección de tinta (impresora de inyección de tinta), y se descarga sobre un material base desde el cabezal de impresión, por ejemplo. La composición de tinta transparente descargada cae sobre el material base de modo que el espesor de la película llega a ser de 1 a 60 pm, por ejemplo. La composición de tinta transparente descargada se irradia con LED UV y se cura según se considere apropiado. Cabe señalar que, para el dispositivo de impresora por inyección de tinta con el que imprimir la composición de tinta transparente en esta realización, se utiliza cualquier dispositivo de impresora por inyección de tinta conocido tradicionalmente. Si se usa un dispositivo de impresora por inyección de tinta de tipo continuo, preferentemente también se agregue un agente que agrega conductividad a la composición de tinta transparente para ajustar adecuadamente su nivel de conductividad.
<Componentes opcionales de la composición de tinta transparente>
A continuación, se explican los componentes opcionales que están preferentemente contenidos en la composición de tinta transparente en esta realización. Además de los componentes anteriormente mencionados, se pueden mezclar otros componentes opcionales en la composición de tinta transparente en esta realización, según se considere apropiado, para expresar diversas funciones. Por ejemplo, la composición de tinta transparente puede contener agente tensioactivo, disolvente, colorante, otro pigmento tal como un pigmento colorante, sensibilizador, dispersante de pigmentos y diversos aditivos.
(Agente tensioactivo)
Se puede mezclar un agente tensioactivo, según se considere apropiado de acuerdo con el cabezal de impresión del dispositivo de impresora por inyección de tinta que utiliza la composición de tinta transparente, para mejorar la estabilidad de la descarga de la composición de tinta transparente, y similares. Ejemplos de agentes tensioactivos incluyen agentes tensioactivos a base de silicona, etc. que se han utilizado favorablemente con composiciones de tinta transparente fotocurables para impresión por inyección de tinta. Ejemplos específicos de agentes tensioactivos de silicona incluyen aceite de silicona modificado con poliéter, polidimetilsiloxano desnaturalizado con poliéster, metilalquilpolisiloxano desnaturalizado con poliéster, etc. Se pueden combinar dos o más de estos agentes tensioactivos.
Preferentemente, el contenido de agente tensioactivo es del 0,005 por ciento en masa o superior en la composición de tinta transparente. También, preferentemente el contenido de agente tensioactivo es del 1,0 por ciento en masa o inferior en la composición de tinta transparente. Si el contenido de agente tensioactivo es inferior al 0,005 por ciento en masa, la composición de tinta transparente tiene una tensión superficial elevada y su estabilidad de descarga tiende a disminuir. Si el contenido del agente tensioactivo excede el 1,0 por ciento en masa, por otro lado, tienden a formarse burbujas de aire en la composición de tinta transparente y su estabilidad de descarga tiende a disminuir. (Disolvente)
Se puede mezclar un disolvente en la composición de tinta transparente, según se considere apropiado. Ejemplos de disolventes incluyen disolventes orgánicos a base de ésteres, disolventes orgánicos a base de éter, disolventes orgánicos a base de éter-éster, disolventes orgánicos a base de cetonas, disolventes de hidrocarburos aromáticos, disolventes orgánicos que contienen nitrógeno, etc. También, los ejemplos de disolventes incluyen aquellos cuyo punto de ebullición a presión normal (1,013 x 102 kPa) es de 150 a 220 °C.
Preferentemente, el uso de disolvente orgánico se mantiene al mínimo en vista de la curabilidad de la composición de tinta transparente, cuestiones ambientales, etc. Por esta razón, el contenido de disolvente orgánico es preferentemente del 5 por ciento en masa o inferior, o más preferentemente del 2 por ciento en masa o inferior, o aún más preferentemente cero, en la composición de tinta transparente.
(Otros pigmentos)
Para obtener la composición de tinta transparente en diferentes colores, se pueden mezclar pigmentos distintos del relleno inorgánico de 1 a 200 nm de tamaño de grano promedio según se considere apropiado. Estos pigmentos son preferentemente los utilizados tradicionalmente con composiciones de tinta transparente fotocurables normales para impresión por inyección de tinta, o específicamente pigmentos orgánicos o rellenos inorgánicos que se dispersan bien en la composición de tinta transparente y ofrecen una excelente resistencia a la intemperie. A fin de ser específicos, los ejemplos del pigmento orgánico incluyen pigmentos para laca colorante, azo, bencimidazolona, ftalocianina, quinacridona, antraquinona, dioxazina, índigo, tioíndigo, perileno, perinona, dicetopirrolopirrol, isoindolinona, nitro, nitrona, antraquinona, flavantrona, quinoftalona, pirantrona, indantrona y otros pigmentos. Se pueden combinar dos o más de estos pigmentos.
Sin embargo, cabe señalar que, cuando estos pigmentos se combinan, hacerlo no debe interferir con el efecto logrado mezclando el relleno inorgánico de 1 a 200 nm de tamaño de grano promedio.
(Sensibilizador)
La composición de tinta transparente fotocurable para la impresión por inyección de tinta propuesta por la presente invención puede utilizar además un fotosensibilizador (compuesto) que tiene propiedades absorbentes de luz en el espectro de longitud de onda principalmente UV de 400 nm y superior y que manifiesta una función para sensibilizar la reacción de curado a través de luz de longitudes de onda en este intervalo, a fin de promover la curabilidad con la luz ultravioleta de una fuente de diodo emisor de luz (LED).
Cabe señalar que "manifestar una función para sensibilizar la reacción de curado a través de luz de longitudes de onda de 400 nm y superiores" significa que las propiedades de absorción de luz se manifiestan en el espectro de longitudes de onda de 400 nm y superiores. El uso de dicho sensibilizador permite promover la curabilidad LED de la composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta propuesta por la presente invención.
El fotosensibilizador anteriormente mencionado es un sensibilizador a base de antraceno, sensibilizador a base de tioxantona, etc., de los cuales se prefiere un sensibilizador a base de tioxantona. Cualquiera de estos se puede usar solo o se pueden combinar dos o más tipos.
Los ejemplos específicos incluyen 9,10-dibutoxiantraceno, 9,10-dietoxiantraceno, 9,10-dipropoxiantraceno, 9,10-bis(2-etilhexiloxi)antraceno y otros sensibilizadores a base de antraceno; y 2,4-dietiltioxantona, 2-isopropiltioxantona, 4-isopropiltioxantona y otros sensibilizadores a base de tioxantona. Los productos comerciales representativos incluyen DBA y DEA (fabricados por Kawasaki Kasei Chemicals) para sensibilizadores a base de antraceno, y DETX e ITX (fabricados por LAMBSON) para sensibilizadores a base de tioxantona y similares, por ejemplo. Cabe señalar que preferentemente se evita el uso de sensibilizadores a base de tioxantona para evitar la decoloración.
(Diversos aditivos)
Diversos aditivos que pueden mezclarse según se considere apropiado incluyen resina termocurable, fotoestabilizador, agente de tratamiento de superficie, agente reductor de viscosidad, antioxidante, agente antienvejecimiento, promotor de la reticulación, inhibidor de la polimerización, plastificante, conservante, agente para ajustar el pH, agente desespumante, agente humectante, etc.
Como se ha descrito anteriormente, la composición de tinta transparente en esta realización contiene un monómero monofuncional en un 40 a un 90 por ciento en masa, un monómero polifuncional entre un 15 y un 50 por ciento en masa, y un iniciador de fotopolimerización a base de acilfosfina entre un 5 y un 15 por ciento en masa. Dicha composición de tinta transparente demuestra una excelente curabilidad mediante LED UV.
También, la película de revestimiento curada obtenida tiene una excelente adhesión al material base y resistencia a la abrasión.
Ejemplos
La presente invención se explica a continuación con más detalle utilizando ejemplos; sin embargo, cabe señalar que la presente invención no se limita a estos ejemplos. También cabe señalar que, a menos que se especifique de otra manera, "%" indica "porcentaje en masa", mientras que "parte" indica "parte en masa".
Los siguientes materiales se utilizan en los siguientes ejemplos y ejemplos comparativos.
<Dispersante de pigmento>
Ajisper (marca registrada) PB821 (fabricado por Ajinomoto Fine-Techno)
<Compuestos fotopolimerizables>
Acrilato de bencilo (fabricado por Osaka Organic Chemical Industry)
Diacrilato de vinilcaprolactama 1,6-hexanodiol
<Iniciador de la fotopolimerización>
TPO: óxido de 2,4,6-trimetibenzoildifenilfosfina (fabricado por LAMBERTI)
<Aditivos>
BYK-315 (aditivo de silicona, fabricado por BYK Chemie)
UV-5 = maleato de dioctilo (fabricado por Kromachem)
UV-22 = inhibidor de la polimerización de quinonas (fabricado por Kromachem)
<Óxidos inorgánicos>
Sílice (20 nm de tamaño de grano, NANOCRYL C 140, fabricado por Evonik, disperso en diacrilato de 1,6-hexanodiol, contenido de sólidos del 50 %)
Óxido de aluminio (80 nm de tamaño de grano, AEROXIDE Alu-C, fabricado por Nippon Aerosil, dispersado en laboratorio, contenido de sólidos del 10 %)
<Ajuste de la dispersión de óxido de aluminio>
10 partes en masa de AEROXIDE Alu-C, 1 parte en masa de PB-821 como dispersante y 89 partes en masa de acrilato de bencilo se amasaron durante 60 minutos en un Ready Mill (diámetro de perlas: 0,2 nm, tasa de llenado: 50 %), para obtener una dispersión de óxido de aluminio de 4,9 mPa s (4,9 cps) de viscosidad, 80 nm en distribución del tamaño de grano y el 10 % en contenido de sólidos.
<Ejemplos 1 a 8 y Ejemplos comparativos 1 a 3>
[Preparación de composiciones de tinta transparente fotocurables para impresión por inyección de tinta]
Los componentes se mezclaron de acuerdo con las composiciones de mezcla (porcentaje en masa) de la Tabla 1 y se mezclaron con agitación para obtener las composiciones de tinta transparente fotocurables para impresión por inyección de tinta en los Ejemplos 1 a 8 y Ejemplos comparativos 1 a 3.
[Medición de la viscosidad de composiciones de tinta transparente fotocurables para impresión por inyección de tinta]
Se midió la viscosidad de las composiciones de tinta fotocurables para la impresión por inyección de tinta obtenidas en los Ejemplos 1 a 8 y los Ejemplos comparativos 1 a 3 usando un viscosímetro de tipo E (nombre del producto: viscosímetro RE100L, fabricado por Toki Sangyo) en las condiciones de 25 °C de temperatura y 500 rpm de velocidad del rotor.
Las composiciones de tinta transparente fotocurables para impresión por inyección de tinta en los Ejemplos 1 a 8 y los Ejemplos comparativos 1 a 3 tenían viscosidades de aproximadamente 7 mPas.
<Factor de transmisión de luz visible>
El factor de transmisión de luz visible se midió utilizando un espectrofotómetro UV/visible (nombre del producto: Espectrofotómetro de impresión por UV-Vis, fabricado por Shimadzu Corporation).
<Prueba de filtración por gravedad>
Las composiciones de tinta transparente fotocurables para impresión por inyección de tinta en los Ejemplos 1 a 8 y Ejemplos comparativos 1 a 3 se probaron inmediatamente después de la fabricación (estado inicial) y después de un mes de conservación a 60 °C, donde se tomaron muestras de 40 g de cada composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta y se pasaron a través de un portafiltro SPC (025 mm, fabricado por Sibata Scientific Technology) sobre una malla de 2600, para medir el nivel de paso.
[Tabla 1
continuación
De acuerdo con los ejemplos 1 a 8, que son ejemplos en línea con la presente invención, a pesar del hecho de que las tintas transparentes tenían un alto factor de transmisión de luz visible, su estabilidad en almacenamiento se mantuvo casi sin cambios en comparación con la del estado inicial medida inmediatamente después de la fabricación, incluso después de un mes de aceleración (conservación) a 60 °C. A diferencia, la tinta transparente del Ejemplo comparativo 1 que contiene un contenido insuficiente de relleno inorgánico, a la que, en el Ejemplo comparativo 2, se añadió excesivamente un relleno inorgánico, y a la que, en el Ejemplo comparativo 3, se agregó un relleno inorgánico de mayor tamaño promedio de grano, se degradó después de haber sido guardada durante un mes a 60 °C. Las tintas transparentes a las que se les agregó excesivamente un relleno inorgánico o cuyo relleno inorgánico era demasiado grande, ya tenía una mala estabilidad en almacenamiento inmediatamente después de su fabricación.

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. Una composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta que contiene un compuesto fotopolimerizable, un iniciador de fotopolimerización y un relleno inorgánico de 1 a 200 nm de tamaño de grano promedio, representando el sílice y/u el óxido de aluminio del 0,05 al 5,0 por ciento en masa en la composición, y cuyo factor de transmisión de luz visible es del 30 % o superior,
en donde un monómero monofuncional que contiene un grupo amida y acrilato de bencilo están contenidos como compuesto fotopolimerizable, entre el 50 y el 75 por ciento en masa en cantidad total en la composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta, y en donde el monómero monofuncional que contiene un grupo amida es N-vinilcaprolactama y/o acriloilmorfolina.
2. La composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, en donde está contenido un dispersante de pigmentos que contiene grupos amino y/o ácido.
3. La composición de tinta transparente fotocurable para impresión por inyección de tinta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde la viscosidad a 25 °C es de 10 mPa s o inferior.
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