ES2841850T3 - Proceso para realizar una blanket o placa de barnizado de sobreimpresión - Google Patents

Abstract

Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1), incluyendo por lo menos una capa de soporte (2) y una capa de barnizado (3), caracterizado por el hecho de que se crea un modelo digital de la capa de barnizado (3), que prevé áreas (10) con una falta de material que modifica de una forma localizada el espesor de dicha capa de barnizado (3) y por el hecho de que se aplica un material en dicha capa de soporte (2), dicho material estando hecho de polímero elastomérico termoplástico no reticulado con una tecnología aditiva que reproduce físicamente el modelo digital de dicha capa de barnizado (3).

Description

DESCRIPCIÓN

Proceso para realizar una blanket o placa de barnizado de sobreimpresión

La invención se refiere a un proceso para realizar una blanket o placa para barnizado de sobreimpresión.

En el contexto de la impresión offset existen procesos específicos que permiten al artículo impreso tener acabados o protecciones especiales.

Uno de estos procesos es la aplicación de barnices de sobreimpresión.

Estos barnices típicamente son acrílicos a base de agua o de reticulación UV; normalmente se aplican utilizando una o más unidades de impresión especiales (conocidas como "unidades de barnizado") posicionadas como elementos finales de la máquina y seguidas, de ser necesario, por hornos o lámparas para el secado o la reticulación de los barnices mismos.

La transferencia del barniz al soporte se realiza usando un tejido revestido de goma (blanket) o una placa de barnizado que tiene la función de recolectar el barniz y transferirlo al soporte para la impresión. Si es necesario preservar algunas zonas de esta aplicación, es praxis común cortar y retirar la capa superior del blanket o de la placa en las antedichas zonas, de forma que la diferencia en espesor permite impedir la transferencia de barniz. Estas zonas de falta de material con un espesor menor talladas en el blanket o en la placa se conocen como "reservas".

Las reservas se realizan normalmente tallando la capa de barnizado que luego se retira manualmente. El tallado mismo puede realizarse con una operación manual, pero más comúnmente se realiza con la ayuda de un plóter de corte.

Considerando el retiro manual de la capa de barnizado y el uso de cuchillas para el tallado, en general las geometrías que pueden procesarse tienen que ser sencillas y de dimensiones relativamente grandes, ya que pueden presentarse problemas de precisión para las geometrías más complejas. Estas barreras técnicas limitan enormemente las posibilidades de personalizar los artículos impresos.

En caso de gráficas complejas, en las técnicas actuales comunes, se han utilizado normalmente placas especiales, que requieren una preparación compleja y costosa.

De hecho, estas placas se construyen normalmente utilizando fotopolímeros costosos y normalmente se someten a una preparación compleja en tres fases que, a pesar de ser automatizada, requiere una maquinaria dedicada y costosa.

En muchos casos los impresores contactan estructuras externas que prestan el servicio de preparación.

En concreto, en una primera fase se elimina una película de protección especial mediante ablación láser, que deja el fotopolímero descubierto en las zonas de las gráficas, en una segunda fase la placa se expone a una lámpara (normalmente UV) que solidifica las partes no protegidas de la película y, finalmente, en la tercera fase, conocida como revelado, el fotopolímero no reticulado es eliminado mediante lavado con agua o con disolvente.

En los años más recientes se ha desarrollado una técnica de ablación láser para las áreas de no imagen; de cualquier forma también en este caso las máquinas son costosas y complejas, el proceso normalmente se realiza exteriormente por parte de estructuras especializadas y se utiliza principalmente para la preparación de sleeves, ya que resulta no ser muy ventajoso para las placas.

Un método alternativo es representado por las técnicas de producción aditiva, que permiten la fabricación directa de blankets o placas de la forma deseada, evitando por lo tanto las fases de tallado y retiro de las reservas y limitando el desperdicio de material relacionado con estas prácticas. En particular la impresión 3D ha evolucionado de forma excepcional durante la última década, gracias a su versatilidad de uso para la producción de prototipos y objetos tridimensionales en una amplia variedad de materiales. Sin embargo, comúnmente se utilizan materiales que no son muy aptos para imprimir y barnizar, especialmente en términos de propiedades de transferencia de barnices o tintas, resistencia química a los barnices UV o a los disolventes de lavado de las placas para el barnizado UV, y resistencia mecánica a los impactos y a la abrasión. El documento EP2292441A1 revela un proceso para realizar un blanket, apto para el barnizado de sobreimpresión, que incluye una fase de aplicar, mediante rociado o cobertura, un material en un soporte para producir la capa de barnizado.

La tarea de la presente invención es, por lo tanto, eliminar los antedichos inconvenientes del estado del arte anterior.

En el interior del contexto de esta tarea un objetivo de la invención es permitir la producción de placas de barnizado realizadas con materiales y superficies aptos para imprimir en formas altamente personalizables y adaptables a las necesidades del cliente y al tipo de unidad de barnizado, gracias a técnicas de producción aditiva, en concreto la impresión 3D.

Otro objetivo de la invención es que haciéndolo ya no es necesario utilizar un adhesivo interpuesto entre la capa de barnizado y la capa de soporte o, de forma alterna, permitiendo el uso de un adhesivo con propiedades adhesivas menos restrictivas; hasta la fecha, los adhesivos utilizados tienen que tener propiedades de adhesión incluidas en una gama de adhesión más bien restringida, para garantizar buenas propiedades de peladura manual, pero previniendo la delaminación no deseada en la máquina, y que representa un importante factor de riesgo y costes adicionales.

Otro objetivo de la invención es simplificar el proceso de producción tanto en términos de tiempo como en términos económicos y minimizar el desperdicio de materiales, tanto en términos económicos como en términos ecológicos.

Esta tarea y estos y otros objetivos se alcanzan mediante un proceso para realizar un blanket o una placa para barnizado de sobreimpresión que comprende por lo menos una capa de soporte y una capa de barnizado, caracterizado por el hecho de que se crea un modelo digital de la capa de barnizado que tiene áreas de falta de material que modifican de forma localizada el espesor de dicha capa de barnizado, y se aplica un material polímero termoplástico elastomérico no reticulado en dicha capa de soporte con una tecnología aditiva que reproduce físicamente el modelo digital de dicha capa de barnizado.

Preferiblemente, el polímero termoplástico es un poliuretano termoplástico.

Preferiblemente, el polímero termoplástico elastomérico se mezcla con un polímero de silicona. Ventajosamente, el proceso para realizar un blanket o una capa para barnizado de sobreimpresión forma una superficie levantada a través de la colocación de una cantidad ulterior de dicho polímero termoplástico en un área que rodea dichas áreas de falta.

Preferiblemente, el proceso prevé la colocación de una capa fina de dicho polímero termoplástico en el fondo de dichas áreas de falta.

Ventajosamente, la capa de soporte se realiza con PET o PVC o PC o PMMA o TPU o metal. Preferiblemente, el proceso une dicha capa de soporte y dicha capa de barnizado a través de un tratamiento superficial de dicha capa de soporte a través de la peladura con ácido tricloroacético.

Preferiblemente, el proceso une dicha capa de soporte y dicha capa de barnizado a través del uso de un adhesivo acrílico o uretánico a base de agua o de disolvente.

Ventajosamente, el proceso incluye una fase de acabado de la superficie expuesta de dicha capa de barnizado adaptada para brindar a dicha capa de barnizado propiedades de opacidad y/o deslizamiento y/o rugosidad.

El acabado puede realizarse usando un papel o una película de PET release que tenga las propiedades de rugosidad deseadas, posiblemente aplicado en caliente y/o bajo presión con una prensa o calandra, instalada en la línea o fuera de línea, en la capa de barnizado. Como alternativa, la capa de acabado puede realizarse utilizando un cilindro tallado o una prensa tallada.

El blanket o la placa de barnizado incluye una capa ulterior que puede comprimirse hacia un lado de dicha capa de soporte.

Preferiblemente, la ulterior capa comprimible se realiza con un material termoplástico a base de poliuretano y aditivos de expansión.

Ventajosamente la capa de barnizado está libre de aditivos, plastificadores y agentes de reticulado molecular.

Además de utilizar una máquina relativamente barata, el proceso según la patente no utiliza placas fotopoliméricas, sino placas económicamente más ventajosas realizadas con polímeros termoplásticos, preferiblemente elastómeros, preferiblemente realizados con poliuretano.

Hay que notar que a pesar de que se conoce el método de producir placas flexográficas a través de impresión 3D (por ejemplo CN103121323), la técnica se enfoca siempre en el uso de mezclas fotoreticulables de gomas de vinilo o de acrovinilo (ABS, SBS, SIS) reticuladas con mono o diacrilatos. En cambio la presente invención explota grados de poliuretanos termoplásticos no reticulados sin aditivos, que combinan dureza y resistencia a los impactos y a la abrasión con propiedades de barnizado excelentes sin la necesidad de formulaciones complejas, o precursores líquidos que potencialmente resultan dañinos para el medioambiente.

La resolución de la colocación de material a través de las técnicas de impresión 3D mediante la extrusión de polímeros termoplásticos elastoméricos se incluye entre 20 y 100 pm. De forma distinta de la impresión flexográfica, en que, para ^{garantizar la calidad de la impresión, es apropiado para la resolución ser <} 10^{pm, en la aplicación como capa de} barnizado, se requiere sólo que los bordes de la capa de barnizado estén limpios y precisos; además, los porcentajes ^{de encogimiento muy bajos (}0,8 ^- 1^,8^{%) que caracterizan el poliuretano termoplástico permiten la colocación de formas} con alta precisión, incluso en ausencia de agentes de refuerzo o de reticulado.

La impresión 3D se basa intrínsecamente en la colocación de capas planas sucesivas, que la vuelven especialmente apta para producir formas en sustratos planos. De cualquier forma, la calidad superficial del material colocado a menudo empeora a causa de la presencia de irregularidades microscópicas, especialmente en el caso de la extrusión del filamento. Al contrario, la aplicación del barnizado de sobreimpresión requiere superficies con una rugosidad especialmente controlada. Por esta razón, la presente invención incluye una fase de acabado superficial final para la aplicación en caliente bajo presión de una película de papel o PET u otro material plástico con propiedades release para la transferencia de una trama fina de rugosidad conocida (normalmente 0,4 pm < Ra < 1,2 pm). El acabado también es posible gracias a las propiedades termoplástica del poliuretano no reticulado, y confiere las propiedades deseadas de opacidad, deslizamiento, prevención de la acumulación de barnices o tintas, tensión superficial.

Ulteriores características y ventajas de la invención saldrán más claramente de la descripción de una forma de realización preferida pero no exclusiva de un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión, ilustrada por medio del ejemplo no limitativo de los dibujos de acompañamiento, donde:

^{la figura} 1 ^{es una vista en sección parcial elevada lateral de un blanket o placa para barnizado según una primera} forma de realización de la presente invención;

^{la figura} 2 ^{es una vista elevada lateral en sección parcial de un blanket o placa para barnizado según una segunda} forma de realización de la presente invención, donde una capa comprimible se ha posicionado entre la capa de soporte y la capa de barnizado;

la figura 3 es una vista elevada lateral en sección parcial de un blanket o placa para barnizado según una tercera forma de realización de la presente invención, donde la capa comprimible se aplica en la capa de soporte opuesta a la capa donde se ha aplicado la capa de barnizado;

la figura 4 muestra una vista en planta de una capa de barnizado, ilustrando las distintas áreas de pérdida de material; la figura 5 muestra una vista en sección levantada lateral de un detalle de la blanket en las áreas de falta.

Con una referencia particular a las antedichas figuras, el blanket o placa para barnizado de sobreimpresión según la ^{presente invención se indica generalmente con el número} 1^.

El blanket o placa para barnizado de sobreimpresión 1 tiene un espesor incluido entre 0,8 mm y 4 mm e incluye una capa de soporte 2 y una capa de barnizado 3 de polímero termoplástico no reticulado para la transferencia de un barniz de sobreimpresión a un soporte impreso.

La capa de barnizado 3 posee áreas con una falta 10 de material no sujetas a la transferencia de barniz. Dichas áreas de falta 10 se han realizado a través de la reproducción física de un modelo digital de la capa de barnizado 3.

La realización del blanket o placa para el barnizado de sobreimpresión 1 se realiza a través de la aplicación en la capa ^{de soporte} 2 ^{del material polímero termoplástico elastomérico no reticulado con una tecnología de aditivos que} físicamente reproduce el modelo digital de la capa de barnizado 3.

La figura 4 muestra, por medio de un ejemplo, la cara externa de una capa de barnizado 3 que muestra algunas áreas de falta 10 del material no sujetas a transferencia del barniz que forman un gráfico. La capa de soporte 2 tiene un espesor incluido entre 0,05 mm y 0,40 mm, y se realiza con material polimérico (por ejemplo PET, PVC, TPU, PC, PMMA) o metálico (por ejemplo aluminio) o fibra natural o fibra sintética.

El material polímero termoplástico de la capa de barnizado 3 incluye un poliuretano termoplástico (TPU) apto para la aplicación de barniz de sobreimpresión.

El polímero termoplástico puede también mezclarse con un polímero de silicona.

En concreto, la capa de barnizado 3 puede incluir un poliuretano termoplástico a base de poliéter. La capa de barnizado 3 preferiblemente tiene un espesor incluido entre 0,070 mm y 1,95mm.

Según una forma de realización de la invención, el proceso para la realización del blanket o placa para barnizado de sobreimpresión 1 prevé juntar la capa de soporte 2 y la capa de barnizado 3 a través del uso de una capa adhesiva irreversible 4 realizada con uretano a base de agua o disolvente o material acrílico

En concreto, es necesario para la fuerza de adhesión entre el soporte 2 y las capas superiores ser superiores a 7 N/cm, preferiblemente superiores a 10 N/cm;

Para obtener este resultado es posible utilizar un adhesivo 4, preferiblemente acrílico o uretano, con un espesor incluido entre 5 pm y 50 pm, preferiblemente entre 15 pm y 30 pm.

Según otra forma de realización de la invención, la junta entre dicha capa de soporte 2 y dicha capa de barnizado 3 se realiza a través de un tratamiento superficial de la capa de soporte por medio de peladura con ácido tricloroacético (TCA).

El blanket o placa para el barnizado de sobreimpresión 1 puede incluir ulteriormente una ulterior capa comprimible 5 ^{aplicable en un lado de la capa de soporte} 2^.

La capa comprimible 5 puede interponerse entre la capa de barnizado 3 y la capa de soporte 2 o, de forma alterna, la capa comprimible 5 puede aplicarse en la capa de soporte opuesta 2 a la capa sobre la cual se ha aplicado la capa de barnizado 3.

La presencia de una capa comprimible 5 permite mejorar las prestaciones de transferencia del barniz de sobreimpresión.

Preferiblemente, la ulterior capa comprimible 5 se realiza con un material a base de TPU (poliuretano termoplástico) y aditivos de expansión.

Tanto la capa de barnizado 3 como cualquier capa comprimible 5 pueden contener cargas orgánicas o inorgánicas para alcanzar las propiedades reológicas óptimas para la fase de impresión 3D.

La adhesión adecuada de la capa comprimible 5 a la capa de soporte 2 puede garantizarse a través del uso de un adhesivo 4 o a través de un tratamiento superficial, como se ha descrito antes.

La precisión de reproducción del área alrededor de las áreas de falta 10 se garantiza mediante la formación de una ^{superficie elevada que forma un collar alrededor del perímetro del área de falta} 10^{, a través de la colocación de una} cantidad adicional del polímero termoplástico.

Ventajosamente, la colocación de una capa fina 12 de polímero termoplástico, que tiene un espesor de 0,05/0,20 mm, ^{en el fondo del área de falta} 10 ^{garantiza ulteriormente una alta resistencia a la delaminación causada por los productos} de barnizado utilizados y sus disolventes de lavado.

La invención se refiere a un proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión 1. A continuación se encuentran algunas formas de realización prácticas de ejemplo del blanket o placa de barnizado.

Ejemplo 1

La capa de barnizado 3 es una película de TPU ESTANE™ 58887 colocada a través de modelado por deposición fundida (Fused Deposition Modeling - FDM) en la capa de soporte constituida por PET con tratamiento TCA, con un espesor de 350 pm, y luego con un acabado superficial a través de acoplamiento con una película de PET Transfer release de 100 pm de espesor, en una prensa calentada a 150°C con una presión de 4 bar, posiblemente sucesivamente retirada o mantenida como capa de protección. El espesor total de la capa de barnizado es 1,35 mm, y la capa de barnizado tiene una rugosidad superficial Ra = 0,900 pm.

Ejemplo 2

La capa comprimible 5 es una película expandida de TPU ESTANE™ 54620 que tiene un espesor de 0,500 mm y se obtiene a través de la expansión de la película durante el proceso de extrusión de la película, añadiendo al TPU el 2% de Advancell EHM401, y acoplada directamente durante el proceso a una capa de soporte 2 constituida por PET que tiene un espesor de 250 pm (Mylar ADS) tratado con TCA, para aumentar la adhesión. Sucesivamente, la capa de barnizado 3 de TUP a base de ESTANE™ 54620 de poliéter en polvo, que tiene un espesor de 1,4 mm, se deposita en la capa de soporte y se sinteriza con sistemas SLS (Selective Laser Sintering, sinterizado selectivo por láser). La capa de barnizado sucesivamente se acaba superficialmente a través del acoplamiento con una película de PET Transfer release que tiene un espesor de 100 pm en una prensa calentada a 150°C, a una presión de 1,5 bar. El espesor total de la capa de barnizado es 2,15 mm, y la rugosidad superficial de la capa de barnizado es Ra = 0,700 pm.

Ejemplo 3

La capa de barnizado 3 es una película de TPU ESTANE™ 58437 colocada a través de fusión de filamento que tiene un espesor de 2,00 mm (Fused Deposition Modeling, FDM), en la capa de soporte constituida por TPU ISOPLANT con una dureza 87 Shore D, con un espesor de 350 pm, y luego acabado superficial a través de acoplar una película de papel FAVINI release que tiene un espesor de 100 pm en una prensa calentada a 150°C con una presión de 4 bar, que sucesivamente se retira. El espesor total de la capa de barnizado es 1,15 mm, y la capa de barnizado tiene una rugosidad superficial Ra = 0,480 pm.

Ejemplo 4

La capa de barnizado 3 es una película de TPU ESTAÑE™ 54620 colocada a través de sinterización selectiva por láser (SLS) en una banda de aluminio que tiene un espesor de 300 |jm interponiendo una capa de adhesivo a base de acrílico fundido que tiene un espesor de 30 jm entre el aluminio y el TPU. Sucesivamente, se aplica un acabado ^{superficial en la capa de barnizado, a través de un tratamiento debajo de un cilindro tallado calentado a 150° y 4 bar} con una velocidad de deslizamiento de 2 m/min. El espesor total de la capa de barnizado es 1,35 mm, y la rugosidad superficial es Ra = 1,2 jm . El blanket o placa para barnizado de impresión de compensación así concebido es susceptible de numerosas modificaciones y variantes, y todas son incluidas en el alcance del concepto de la invención; además, todos los detalles pueden ser sustituidos con otros técnicamente equivalentes.

En la práctica, los materiales utilizados, y asimismo las dimensiones, pueden ser de cualquier tipo, según las necesidades y el estado del arte.

Por ejemplo, la capa de barnizado constituida por polímero termoplástico no reticulado puede también ser realizada ^{con material a base de silicona.}

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1), incluyendo por lo menos una capa de soporte (2) y una capa de barnizado (3), caracterizado por el hecho de que se crea un modelo digital de la capa de barnizado (3), que prevé áreas (10) con una falta de material que modifica de una forma localizada el espesor de dicha capa de barnizado (3) y por el hecho de que se aplica un material en dicha capa de soporte (2), dicho material estando hecho de polímero elastomérico termoplástico no reticulado con una tecnología aditiva que reproduce físicamente el modelo digital de dicha capa de barnizado (3).

2. Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho polímero termoplástico es un poliuretano termoplástico.

3. Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho polímero elastomérico termoplástico se mezcla con un polímero de silicona.

4. Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1) según una cualquiera de las ^{reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que forma una superficie elevada (}11^{) a través de la} colocación de una cantidad adicional de dicho polímero termoplástico en una zona situada alrededor de dichas áreas ^{de falta (}10^).

5. Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1) según una cualquiera de las ^{reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que se coloca una capa fina (}12^{) de dicho polímero termoplástico en el fondo de dichas áreas de falta (}10^).

6^{. Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1) según una cualquiera de las} reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha capa de soporte está constituida por PET o PVC o PC o PMMA o TPU o metal, o tejido de fibra natural o de fibra sintética.

7. Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1) según una cualquiera de las ^{reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha capa de soporte (}2^{) y dicha capa de barnizado} (3) se juntan a través de un tratamiento superficial de dicha capa de soporte a través de peladura con ácido tricloroacético.

8^{. Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1) según la reivindicación 4,} caracterizado por el hecho de que dicha capa de soporte (2) y dicha capa de barnizado (3) se juntan a través del uso de una capa de adhesivo uretánico a base de agua o disolvente o de adhesivo acrílico (4).

9. Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que incluye una fase de acabar la superficie expuesta de dicha capa de barnizado (3) apta para brindar a dicha capa de barnizado (3) propiedades de opacidad y/o deslizamiento y/o rugosidad.

10. Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1), según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que una ulterior capa comprimible (5) es aplicada en un lado ^{de dicha capa de soporte (}2^).

11. Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1), según la reivindicación anterior, caracterizado por el hecho de que una ulterior capa comprimible (5) se realiza con material a base de poliuretano termoplástico y aditivos de expansión.

12. Proceso para realizar un blanket o placa para barnizado de sobreimpresión (1), según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que una ulterior capa comprimible (3) está libre de aditivos, plastificadores y agentes moleculares reticulados.