ES2197487T3 - Composiciones receptivas de tinta y productos revestidos. - Google Patents
Composiciones receptivas de tinta y productos revestidos.Info
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Abstract
La invención se refiere a composiciones receptivas a la tinta que pueden ser satinadas así como a sustratos revestidos. Las composiciones contienen un pigmento disperso en un ligante compuesto por un polímero en emulsión de etileno-acetato de vinilo y por al menos un polímero catiónico soluble en agua, tal como cloruro de polidialildimetilamonio así como copolímeros constituidos por aminoacrilato o metacrilato cuaternario y por un hidroxi-metacrilato o acrilato de alquilo inferior. La invención se refiere también a papeles, películas, etiquetas y productos similares revestidos por una composición receptiva a la tinta.
Description
Composiciones receptivas de tinta y productos
revestidos.
El presente invento se refiere a composiciones
aplicables como revestimiento, basadas en agua, para mejorar la
receptividad de tinta de sustratos imprimibles, y a productos
revestidos hechos con dichas composiciones.
Como los ordenadores personales continúan
creciendo en popularidad y uso, la demanda de periféricos de alta
calidad, tales como impresoras, y componentes asociados, tales como
material de papel y de etiqueta, también continúan creciendo. Se
conocen una variedad de impresoras, incluyendo impresoras de matriz
de punto, láser, y de inyección de tinta. En años recientes, las
impresoras de inyección de tinta han gozado de creciente
popularidad, en parte debido a la disponibilidad de tintas
coloreadas.
Como la tecnología informática se ha mejorado y
desarrollado, y los nuevos diseños de software e impresoras han
permitido que una tremenda variedad de fuentes, diseños, e incluso
fotografías se impriman con impresoras de ordenador, también ha
crecido la demanda de películas, papeles, etiquetas, y sustratos
imprimibles similares de alta calidad. Aunque se han hecho
esfuerzos para producir hojas de materiales receptivos de tinta de
alta calidad, tales como películas, papeles y etiquetas, existe una
necesidad continua de construcciones receptivas de tinta de alta
calidad, particularmente construcciones imprimibles en inyección de
tinta, caracterizados por una alta resolución, alta densidad de
color, buena gradación de color, y otras cualidades de impresión,
además de una necesidad de materiales que faciliten el secado rápido
de tintas basadas en agua, la prueba de mancha de tinta, el
corrimiento de tinta con agua, y la compatibilidad tanto con tintas
basadas en pigmentos como basadas en tintes. El producto ideal
debería ser de bajo coste y procesado fácilmente, y útil con una
variedad de tintas y condiciones de impresión.
US-A-5439739,
US-A-4887097,
EP-A-0706704 y
EP-A-0199874, describe cada una,
composiciones y productos revestidos útiles como medio de inyección
de tinta.
De acuerdo con el presente invento, se
proporcionan composiciones receptivas de tinta aplicables como
revestimiento y los productos revestidos como se definen por las
presentes reivindicaciones. Los polímeros catiónicos fijan los
colorantes ácidos de tinte en tintas basadas en agua, y disminuyen
la difusión del tinte. El ligante incluye al menos dos polímeros
catiónicos solubles en agua, a saber, (1) un compuesto de
dialildimetilamonio polimerizado y (2) un copolímero de acrilato o
metacrilato de dimetilaminoetilo y al menos un
hidroxi-acrilato o -metacrilato orgánico inferior,
siendo los más preferidos con acrilato de hidroxietilo (HEA) y
metacrilato de hidroxietilo (HEMA). En algunas realizaciones se
incluye un tensioactivo no iónico o catiónico dentro de la mezcla
ligante para mejorar la calidad de impresión del revestimiento.
Cuando se aplican como revestimiento en material
de cara de papel o película o en material de etiqueta, las
composiciones receptivas de tinta proporcionan productos revestidos
que trabajan particularmente bien con impresoras de inyección de
tinta y tienen un alto grado de receptividad de tinta, tanto hacia
tintas basadas en pigmentos como basadas en tintes, coloreadas
además de negras. Se ven mejoras en la densidad de color, la
resolución, la gradación de color, el tiempo de secado, la prueba
de mancha de tinta y el corrimiento de tinta con agua. Las imágenes
impresas en los productos revestidos proporcionados por el invento
están secas y tienen muy bajo sangrado. Los revestimientos tienden
a ser hidrofílicos, todavía resistentes al agua, y absorben
rápidamente las tintas basadas en agua sin llegar a ser pegajosos o
sufrir una pérdida de integridad.
En un aspecto del invento, se proporciona una
construcción gráfica de formato ancho o formato estrecho, resistente
al agua, adecuada para usar dentro o fuera, y comprende un sustrato
que tiene superficies primera y segunda (o superficies internas y
externas múltiples), un revestimiento receptivo de tinta como se
describe aquí en la primera superficie del sustrato, una imagen
tintada impresa en el sustrato revestido, y un adhesivo revestido
en o aplicado a la segunda superficie del sustrato impreso. Las
construcciones gráficas impresas con inyección de tinta se hacen
fácilmente usando impresoras de inyección de tinta de formato ancho
o formato estrecho. Una vez hechas, las construcciones pueden
adherirse a cualquier objeto que tenga una superficie capaz de
recibir las construcciones, tales como carteleras, otras
señalizaciones externas, las paredes de los edificios, autobuses,
etc.
El presente invento proporciona composiciones
receptivas de tinta aplicables como revestimiento y productos
revestidos, tales como papeles, películas, etiquetas y
construcciones similares. Los polímeros de
etileno-acetato de vinilo (``EVA'') (más
precisamente, copolímeros), usados en el presente invento, son
generalmente hidrofóbicos (a granel), tienen temperaturas de
transición al vidrio T_{g} que oscilan de -15ºC a 25ºC, y tienden
a formar películas a temperaturas relativamente bajas. En
contraste, el homopolímero de acetato de vinilo tiene una T_{g} de
30ºC, y no forma películas a temperatura ambiente.
Donde la composición va a aplicarse a un sustrato
de papel, se prefiere que la composición tenga un alto contenido en
sólidos, para minimizar el rizado del sustrato de papel durante el
procedimiento de revestimiento, y para reducir el secado del
revestimiento. Los polímeros en emulsión EVA con alto contenido en
sólidos están disponibles en Air Products & Chemicals, Inc.,
Allentown, PA, bajo el nombre de fábrica AIRFLEX. Los ejemplos
incluyen AIRFLEX 465^{TM} (65% en sólidos) y AIRFLEX 7200^{TM}
(72-74% en sólidos). Otro polímero en emulsión EVA
adecuado es AIRFLEX 426^{TM}, un polímero EVA carboxilado, alto
en sólidos parcialmente funcionalizado con grupos carboxilo. Este
polímero está pensado para mejorar la resistencia al agua del
revestimiento receptivo de tinta resultante, particularmente cuando
el sustrato revestido se imprime con imágenes con una tinta basada
en tinte. Se cree que los polímeros en emulsión EVA tipo AIRFLEX se
estabilizan con hasta el 5% en peso de poli(alcohol de
vinilo) (PVOH) y/o, en algunas formulaciones, un tensioactivo no
iónico. Los polímeros en emulsión EVA usados en el presente invento
tienen preferiblemente un contenido en sólidos de 40 a 75%.
El polímero en emulsión EVA comprende
preferiblemente de 15 a 70%, más preferiblemente de 25 a 65% en peso
de la composición receptiva de tinta, en una base en peso seco
(significa que el agua no se incluye en el cálculo de los
porcentajes de la composición).
Los polímeros catiónicos solubles en agua útiles
en la práctica del presente invento, incluyen polímeros de amonio
cuaternario (también conocidos como sales de amonio
policuaternarias, Policuats y polímeros cuaternarios). Ejemplos de
polímeros de amonio cuaternario incluyen compuestos de
poli(dialildimetilamonio) y copolímeros de acrilato o
metacrilato de dimetilaminoetilo cuaternario y uno o más acrilato o
metacrilato orgánico inferior con hidroxilo, por ejemplo, acrilato
de hidroxietilo (HEA) y metacrilato de hidroxietilo (HEMA). Para
mantener la neutralidad de carga, se asocia un ion contrario
monovalente o divalente, Z, con cada centro de amonio cuaternario.
Ejemplos no limitantes de dichos iones contrarios incluyen haluros,
(por ejemplo, cloruro) y el anión dimetilsulfato.
Como se usa aquí, el término ``acrilato o
metacrilato orgánico inferior con hidroxilo'' se refiere a un éster
de ácido acrílico o metacrílico, del que el grupo éster es un grupo
alquilo, alquenilo, alquinilo o éter de cadena lineal o ramificada,
que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, sustituidos con al menos
un grupo hidroxi en un carbono primario o secundario. Ejemplos no
limitantes de dichos grupos incluyen grupos metilo, etilo, propilo,
vinilo, alilo y propionilo sustituidos con hidroxi.
Un polímero catiónico soluble en agua
particularmente preferido es poli(cloruro de
dialildimetilamonio) (PDADMAC), disponible en CPS Chemical Co., (Old
Bridge, NJ) como un polímero de peso molecular bajo, medio o alto.
En general, se prefieren los polímeros catiónicos solubles en agua
de bajo peso molecular, ya que tienden a tener bajas viscosidades y
permitir que se preparen formulaciones con alto contenido en
sólidos sin sacrificar la revestibilidad. Los iones cloruro en
PDADMAC pueden intercambiarse por diferentes iones contrarios
monovalentes o divalentes, por ejemplo, disolviendo el polímero en
un disolvente adecuado y pasando la disolución a través de una
resina intercambiadora de iones. El poli(dimetilsulfato de
dialildimetilamonio) es otro polímero catiónico soluble en agua
preferido.
Aunque sin atarse por la teoría, se cree que los
compuestos de poli(dialildimetilamonio) tienen una variedad
de geometrías de polímero que dependen de la manera en que los
monómeros individuales se enlazan durante la propagación de la
cadena del polímero. Ejemplos representativos no limitantes de las
unidades de repetición para dichos compuestos poliméricos incluyen
las formulas (I)-(III) y mezclas de las mismas:
donde Z es como se define
anteriormente.
Otros polímeros catiónicos solubles en agua
preferidos, incluyen copolímeros de acrilato o metacrilato de
dimetilaminoetilo cuaternario y uno o más acrilato o metacrilato
orgánico inferior con hidroxilo, que tienen la fórmula general
(IV):
en la que R^{1} es hidrógeno o metilo;
-(R^{2}-OH) y -(R^{3}-OH) son,
independientemente, alquilo, alquenilo, alquinilo o éter inferiores
sustituidos con un grupo hidroxilo en un carbono 1º o 2º; l >
0; m \geq 0; n \geq 0, con la condición de que m y n no sean
ambos cero; y Z es como se define
anteriormente.
Los polímeros catiónicos solubles en agua de
fórmula (IV) pueden tener una variedad de geometrías, dependiendo de
si los monómeros individuales están polimerizados cabeza a cabeza,
cabeza a cola, sin orden, en una secuencia fija (por ejemplo,
ABABAB...), en bloques, o de cualquier otra manera. No se propone
ninguna colocación geométrica específica de monómeros por las
fórmulas presentadas aquí.
Se preparan copolímeros de acrilato o metacrilato
de dimetilaminoetilo cuaternario y uno o más acrilato o metacrilato
de alquilo inferior con hidroxilo, usando técnicas de
polimerización patrón, por ejemplo, polimerización de radicales
libres. Así, se hace fácilmente un terpolímero de acrilato de
dimetilaminoetilo cuaternario (DMAEA), acrilato de hidroxietilo y
metacrilato de hidroxietilo, calentando una mezcla de los monómeros
en presencia de un iniciador de radicales libres, variando
opcionalmente el grado de adición de monómeros y/o iniciador a la
mezcla de reacción. Como un ejemplo no limitante, un terpolímero
preferido de HEA, HEMA, y DMAEA cuaternario (con DMS como ion
contrario), puede comprender, en promedio, de aproximadamente 18 a
37 unidades de monómero HEA, 52 a 74 unidades de monómero HEMA, y
aproximadamente 5 a 17 unidades de monómero DMAEA cuaternario.
Ejemplos no limitantes de iniciadores de
polimerización adecuados incluyen iniciadores solubles en agua y/o
alcohol, por ejemplo persulfatos, tales como persulfato sódico y
persulfato potásico, peróxidos tales como peróxido de hidrógeno y
peróxido de hidrógeno y terc-butilo; y
azocompuestos, tales como iniciadores VAZO^{TM}; usados sólos o
en combinación con uno o más agentes reductores o activadores.
Para controlar la longitud de la cadena de
polímero, puede añadirse un agente de transferencia de cadena u otro
regulador de peso molecular a la mezcla de polimerización. Ejemplos
no limitantes incluyen 2-mercaptoetanol,
n-dodecilmercaptano (n-DDM),
t-dodecilmercaptano (t-DDM),
monotioglicerol, mercaptoacetatos, y alcoholes de cadena larga. Se
prefieren agentes de transferencia de cadena solubles en agua, tal
como 2-mercaptoetanol. En algunas realizaciones
puede añadirse una pequeña cantidad de poli(etilenglicol)
(por ejemplo, PEG 1000), o un polímero no iónico soluble en agua
similar, a la mezcla de reacción como un medio de dispersión y/o
aumentar el contenido de sólidos del polímero resultante.
Los polímeros catiónicos solubles en agua
comprenden preferiblemente de 5 a 50% en peso (en una base en peso
seco) de la formulación aplicable como revestimiento,. El polímero
catiónico soluble en agua comprende una mezcla de un tercio de
compuesto de poli(dialildimetilamonio), y dos tercios del
copolímero de acrilato o metacrilato de dimetilaminoetilo
cuaternario y uno o más hidroxi-acrilato o
-metacrilato orgánico inferior.
En una realización preferida del invento, el
ligante incluye además uno o más tensioactivos catiónicos o no
iónicos, que ayudan a humedecer el pigmento y/o mejorar la calidad
de impresión de la composición resultante. Ejemplos no limitantes de
tensioactivos no iónicos incluyen etoxilatos de alquilfenol, tales
como etoxilato de nonilfenol, y Disponil A 3065, un tensioactivo
etoxilado no iónico disponible en Henkel of America Inc. (King of
Prussia, PA). Un ejemplo no limitante de un tensioactivo catiónico
útil en la práctica del invento es el cloruro de
hexadeciltrimetilamonio (HDTMAC), disponible en Akzo Novel
Chemicals Inc. (Chicago, IL). Los tensioactivos aniónicos deberían
evitarse por su probable interacción electrostática con
el(los) polímero(s) catiónico(s)
soluble(s) en agua.
Preferiblemente, se emplea hasta aproximadamente
10% en peso (en una base en peso seco) de uno o más tensioactivos en
la composición receptiva de tinta. Demasiado tensioactivo puede
causar potencialmente que el revestimiento tenga burbujas de aire,
que puede efectuar adversamente la calidad de impresión cuando se
aplica como revestimiento en sustratos de película. Otros
componentes, tales como espesantes y desespumantes pueden añadirse
a la formulación para mejorar la procesabilidad.
Los pigmentos útiles en las composiciones
receptivas de tinta del presente invento incluyen materiales que
aumentan la opacidad y/o modifican la porosidad del sustrato
revestido. Se prefieren especialmente los pigmentos inorgánicos;
ejemplos no limitantes incluyen sílice (preferiblemente, geles
amorfos de sílice), ácido silícico, arcillas, zeolitas, alúmina,
TiO_{2}, MgCO_{3}, y similares. El pigmento aumenta la
absortividad de la tinta y mejora la calidad de impresión y la
resistencia al agua del revestimiento seco y permite al
revestimiento usarse con tintas basadas en agua que contienen un
colorante de tinte, además de tintas pigmentadas basadas en agua.
Las composiciones receptivas de tinta preparadas de acuerdo con el
presente invento, contienen de aproximadamente 20 a aproximadamente
60% en peso de pigmento, basado en el peso seco del polímero en
emulsión EVA, el polímero catiónico soluble en agua, y el pigmento.
Por debajo de aproximadamente 20% en peso de pigmento, la calidad
de impresión puede sufrir, aunque esto puede controlarse, en parte
ajustando el tamaño medio de partícula del pigmento y/o la relación
del ligante al pigmento. Sin pigmento en la composición, la
velocidad de secado en algunas tintas impresas en el sustrato
revestido tiende a ser indeseablemente baja.
Además del (de los) pigmento(s)
incluido(s) para aumentar la opacidad y/o modificar la
porosidad del sustrato revestido, en una realización del invento se
añade un pigmento adicional para aumentar la adhesión del
revestimiento al sustrato y, preferiblemente, para equilibrar las
propiedades totales del revestimiento, incluyendo, por ejemplo, la
mejora de la fuerza cohesiva del revestimiento. Un ejemplo preferido
pero no limitante de dicho pigmento es un sílice en dispersión
coloidal, tal como Ludox CL-P^{TM}, disponible en
DuPont de Nemours, E.I., Co. (Wilmington, DE).
Se preparan fácilmente composiciones receptivas
de tinta aplicables como revestimiento mezclando tensioactivo,
polímero en emulsión EVA, polímero(s) de amonio cuaternario,
y pigmento(s), preferiblemente en ese orden. Más
preferiblemente, se añade un tensioactivo adicional previo a la
introducción del pigmento a la formulación.
En un segundo aspecto del invento, se
proporcionan construcciones o productos revestidos receptivos a la
tinta, tales como papeles, cartón, cartones ondulados, películas,
etiquetas, y otros sustratos porosos o no porosos, y comprenden
sustratos revestidos con una composición receptiva de tinta como se
describe aquí. Cuando se corta al tamaño necesario, los productos
revestidos están particularmente bien hechos para usar en
impresoras de inyección de tinta y otras, y proporcionan una
excelente calidad de impresión cuando se imprime con tintas negras,
además de coloreadas, basadas en agua, incluyendo tintas coloreadas
con, o bien un pigmento, o un tinte.
Tanto los productos receptivos a la tinta de
``formato ancho'' como de ``formato estrecho'' se abarcan por este
aspecto del invento. Los productos de formato ancho se fabrican
generalmente como rollos anchos (24 o más pulgadas de ancho), y se
alimentan en rollos en grandes impresoras para imprimir imágenes. Se
emplean típicamente en marcos comerciales, e incluyen, sin
limitación, carteles de teatro y cine, señalizaciones externas,
grandes carteles publicitarios, y similares. Los productos de
formato estrecho se fabrican generalmente como rollos estrechos u
hojas individuales, y pueden alimentarse en rollo o alimentarse en
hoja en impresoras para imprimir imágenes. Se usan típicamente en
la oficina o en casa, e incluyen, sin limitación, papel de
impresora de ordenador, etiquetas, transparencias, y similares.
Los productos receptivos a la tinta de formato
ancho y formato estrecho difieren no solo en tamaño, sino también en
capacidad de tinta, durabilidad, y otras propiedades, y a menudo
están expuestos a diferentes ambientes de uso. Por ejemplo, los
productos de formato ancho pueden encontrarse con más tinta por
unidad de area cuando pasan a través de ciertas impresoras
comerciales. Los problemas con una pobre calidad de imagen,
sangrado de color, y corrimiento de tinta, pueden evitarse mejorando
la absortividad de tinta del sustrato imprimible, por ejemplo,
añadiendo más pigmento a la composición de revestimiento.
La durabilidad, incluyendo el corrimiento de
tinta con agua, la resistencia al decolorado inducido por la luz, la
resistencia a la abrasión, la estabilidad del color, y otras
propiedades, también pueden diferir entre productos de formato ancho
y formato estrecho. El presente invento intenta encontrar las
exigencias más rigurosas puestas en los productos de formato ancho,
incluyendo productos destinados al uso externo, además de las
exigencias de durabilidad puestas en los productos de formato
estrecho. Para mejorar la durabilidad total de la composición,
puede modificarse el ligante añadiendo un reticulador.
Reticuladores adecuados incluyen, sin limitación, poliisocianatos
multifuncionales, resinas de melamina-formaldehído,
y resinas de urea-formaldehído. Aunque sin atarse
por la teoría, se cree que dichos reticuladores promueven la
formación de estructuras en red durante o después del secado de las
composiciones en el material de cara o el material de etiqueta.
Sustratos revestibles útiles en la práctica del
presente invento incluyen papel, cartón, cartón ondulado, película
de plástico, y película de metal o materiales de superficie de
metal y materiales de etiqueta, usados tradicionalmente para
aplicaciones de impresión de tinta, particularmente en impresión de
inyección de tinta. También son sustratos adecuados los materiales
autoenrrollables y otros productos forrables. Ejemplos no
limitantes incluyen cintas autoenrrollables. Ejemplos no limitantes
de materiales de superficie de papel adecuadas para usar con el
presente invento incluyen papel de calco, de tela, de texto, de
tapa, de índice, de impresión ligero, papel litográfico, y papel de
sulfito. Aunque no se requiere, un tratamiento en la superficie, tal
como agentes de tamaño de almidón, y similares, pueden incluirse en
los sustratos de papel. Ejemplos no limitantes de materiales de
superficie de plástico adecuadas para usar con el presente invento,
incluyen películas de poliestireno, poli(cloruro de vinilo),
poliéster, nilon y poliolefina (por ejemplo, polietileno). Las
mezclas de polímeros también se incluyen en esta lista de ejemplos.
Las películas pueden estar vacías, extruidas, o coextruidas. Un
sustrato de película que comprende un intercalado de tereftalato de
poliolefina-polibutileno coextruido, puede usarse en
el presente invento. Un ejemplo no limitante de un material de cara
de metal adecuada para usar con el presente invento es papel de
aluminio.
Materiales de etiqueta revestibles útiles en la
práctica del presente invento incluyen sin limitación, una variedad
de construcciones o montajes de etiquetas imprimibles bien conocidas
en la técnica, comprendiendo cada una típicamente un material de
cara de etiqueta (hoja o rollo) que tiene al menos una superficie
interna y al menos una superficie externa, un adhesivo sensible a la
presión (PSA) adherido al menos a una superficie interna del
material de cara de etiqueta, y un protector desprendible adyacente
al PSA, formando el montaje entero una construcción de tipo
intercalado.
Un producto revestido receptivo de tinta se hace
fácilmente aplicando una composición receptiva de tinta como se
describe anteriormente a una o ambas superficies de un material de
cara o un material de etiqueta, usando un revestimiento
convencional u otra técnica de aplicación. Ejemplos no limitantes de
dichas técnicas incluyen revestimiento de troquel en ranura,
cuchillo de aire, cepillo, cortina, extrusión, filo, cuchillo
flotante, grabado, rodillo de presión, cuchillo sobre capa, cuchillo
sobre rollo, grabado en papel de calco, rollo inverso, rollo
alisante inverso, rodillo, y rollo de presión. La composición
también puede aplicarse a sustratos de papel en una imprenta de
encolado, durante la fabricación del papel. Para productos de
etiqueta, la composición puede aplicarse usando cualquier técnica o
procedimiento convencional, incluyendo sin limitación, el
revestimiento ``en imprenta'' durante el procedimiento de
conversión (por ejemplo, de acuerdo con los procedimientos de corte
en troquel, separación de matriz, etc.), el revestimiento fuera de
imprenta usando un cobertor separado, y otros métodos de
aplicación.
En general, se prefieren pesos del revestimiento
seco de aproximadamente 5 a 70 g/m^{2} dependiendo del material de
cara o etiqueta particular empleado. Así, los materiales de
superficie de papel revestido se preparan ventajosamente con pesos
de revestimiento de composición de aproximadamene 5 a 30 g/m^{2},
más preferiblemente aproximadamente 15 a 25 g/m^{2}. Los
sustratos de vinilo (PVC) se revisten más preferiblemente con
aproximadamente 40 a 70 g/m^{2} de composición receptiva de
tinta.
Usando las composiciones receptivas de tinta y
los productos revestidos descritos aquí, se preparan construcciones
impresas de alta calidad pasando las construcciones a través de una
impresora e imprimiendo una imagen ahí. Ventajosamente, las
composiciones y productos revestidos se diseñan para funcionar bien
con una variedad de tecnologías de impresión incluyendo, sin
limitación, cabezas de impresión piezoeléctricas, impresión térmica
de imágenes, caida a solicitud, y otras tecnologías. Un aspecto
particularmente preferido del invento es el producto acabado - una
construcción impresa (tintada) que comprende un material de cara o
etiqueta que tiene al menos una superficie interna y al menos una
superficie externa, impresa con una imagen negra y/o coloreada de
alta calidad. Como un ejemplo, este aspecto del invento se realiza
mediante una construcción impresa por inyección de tinta que
comprende un sustrato poroso o no poroso (material de cara o
material de etiqueta), revestido con una composición receptiva de
tinta e impresa con una imagen de tinta. En algunas realizaciones,
la construcción se corta en troquel.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos no limitantes son
ilustrativos del invento.
Se preparó una mezcla de monómeros que consistía
en 40 g de HEA, 100 g de HEMA y 40 g de un 80% en peso de disolución
acuosa de acrilato de dimetilaminoetilo
cuaternario-sulfato de dimetilo
(``DMAEMA-DMS, 80% activo''), con agitación, y
contenía, en un porcentaje de base en peso (peso seco), 23% de HEA,
58% de HEMA y 19% de DMAEMA-DMS.
Un matraz de 1000 ml de 4 cuellos equipado con un
termómetro, un agitador y un condensador, se cargó con 100 g de
H_{2}O, 60 g de polietilenglicol 1000 y 16% de la mezcla de
monómeros (29 g), y se calentó a 60ºC, a cuyo tiempo se añadieron 5
g de una mezcla de 27 g de H_{2}O y 3 g de persulfato
sódico.
Los contenidos del matraz se calentaron a 95ºC y,
5 minutos después, lo restante de la mezcla de monómeros se añadió
durante un periodo de 100 minutos. Simultáneamente, se añadieron 25
g de la mezcla persulfato/agua durante un periodo de 120
minutos.
Los contenidos del matraz se dejaron a una
temperatura constante de 95ºC durante una hora adicional y luego se
añadieron 70 g de H_{2}O, enfriando de ese modo la mezcla.
Cuando la temperatura aumentó a 60ºC, se
añadieron 0,5 g de una disolución acuosa de H_{2}O_{2} al 30% en
peso, y se añadió lentamente una mezcla de 15 g de H_{2}O y 0,5 g
de formaldehído-sulfoxilato sódico (un agente redox)
durante 15 minutos. Luego se añadieron otros 0,5 g de
H_{2}O_{2}, los contenidos del matraz se dejaron enfriar, y se
añadió NaOH acuoso (10% en peso) para aumentar el pH de la
disolución polimérica a 5.
Se preparó un copolímero de 17% de HEA, 45% de
HEMA y 64% de DMAEMA-DMS de la misma manera que la
Policuat A, excepto la mezcla de monómeros que consistía en 30 g de
HEA, 78 g de HEMA y 80 g de una disolución activa de
DMAEMA-DMS al 80%.
Ejemplos referenciales 1 y 2 y Ejemplo
Comparativo
1
En el Ejemplo 1, se preparó una composición
receptiva de tinta, aplicable como revestimiento, que contenía un
solo polímero catiónico soluble en agua (PDADMAC) mezclando los
siguientes componentes juntos en el orden de la lista: 2 g de
Disponil A 3065, 18 g del polímero en emulsión EVA Airflex 7200, 5 g
de Agefloc Wt50SLV (un poli(cloruro de dialildimetilamonio)
de CPS Chemical Co.); 2 g de cloruro de hexadeciltrimetilamonio
(HDTMAC); y 10 g de Silcron G-100 (un polvo de
sílice disponible en SCM Chemical). La composición resultante tenía
un contenido en sólidos de 38,2% (en peso).
En el Ejemplo 2, se preparó una composición
receptiva de tinta, aplicable como revestimiento, como en el Ejemplo
1, excepto que se usaron 10 g de Agefloc Wt50SLV. El contenido en
sólidos fue 40,6%.
Como un control, el Ejemplo Comparativo 1
(C-1), se preparó una composición receptiva de
tinta, aplicable como revestimiento, como en el Ejemplo 1, excepto
que no se incluyó PDADMAC y se usaron 25 g de Airflex 7200. El
contenido en sólidos fue 35,0%.
Los Ejemplos Referenciales 1 y 2 no son según el
invento reivindicado.
Ejemplos 3 y
4
En el Ejemplo 3, se preparó una composición
receptiva de tinta, aplicable como revestimiento, que contenía dos
polímeros catiónicos solubles en agua (PDADMAC y Policuat A),
mezclando los siguientes componentes juntos en el orden de la
lista: 2 g de Disponil A 3065; 9 g de Airflex 7200; 10 g de Agefloc
Wt50SLV; 20 g de Policuat A; 2 g de HDTMAC; y 8 g de Silcron
G-100. El contenido en sólidos fue 38,8%.
En el Ejemplo 4, se preparó una composición
receptiva de tinta, aplicable como revestimiento, como en el Ejemplo
3, excepto que se usaron 18 g de Airflex 7200, 5 g de Agefloc
Wt50SLV, 10 g de Policuat A, y 10 g de Silcron
G-100. El contenido en sólidos fue 42,2%.
Ejemplo Referencial
5
En el Ejemplo 5, se preparó una composición
receptiva de tinta, aplicable como revestimiento, que contenía un
solo polímero catiónico soluble en agua (Policuat B), mezclando los
siguientes componentes juntos en el orden de la lista: 2 g de
Disponil A 3065; 18 g de Airflex 7200; 15 g de Policuat B; 2 g de
HDTMAC; y 10 g de Silcron G-100. El contenido en
sólidos fue 42,2%.
Ejemplos 6 y
7
En el Ejemplo 6, se preparó una composición
receptiva de tinta, aplicable como revestimiento, que contenía dos
polímeros catiónicos solubles en agua (PDADMAC y Policuat B),
mezclando los siguientes componentes juntos en el orden de la
lista: 2 G de Disponil A 3065, 18 g de Airflex 7200; 5 g de Agefloc
Wt50SLV; 10 g de Policuat B; 2 g de HDTMAC; y 10 g de Silcron
G-100. El contenido en sólidos fue 42,2%
En el Ejemplo 7, se preparó una composición
receptiva de tinta, aplicable como revestimiento, como en el Ejemplo
6, excepto que se usaron 10 g de Agefloc Wt50SLV. El contenido en
sólidos fue 41,7%.
En el Ejemplo 8, se preparó una composición
receptiva de tinta, aplicable como revestimiento, como en el Ejemplo
4, excepto que se usó Gasil® HP39 (un gel de sílice sintético
amorfo, disponible en Crosfield Company (Joliet, IL)) como pigmento,
con menores diferencias en las cantidades de los otros
ingredientes.
La Tabla 1 proporciona un resumen de las
formulaciones de los Ejemplos 1 a 8 y el Ejemplo Comparativo 1, con
la cantidad relativa de cada componente expresado como un
porcentaje en peso, en una base en peso seco.
Formulación en porcentaje de peso seco
\nobreak\vskip.5\baselineskip\centering\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}\hline
\+ Disponil \+ Airflex \+ Agefloc \+ Policuat \+ Policuat \+
\+ Silcron \+ Gasil \\ Ejemplo \+ A 3065 \+ 7200 \+ Wt50SLV \+
A \+ B \+ HDTMAC \+ G-100 \+ HP39 \\\hline
C-1 \+ 4 \+ 61 \+ - \+ - \+ - \+ 2 \+ 33 \+
- \\\hline 1 (ref) \+ 5 \+ 48 \+ 9 \+ - \+ - \+ 2 \+ 36 \+
- \\\hline 2 (ref) \+ 4 \+ 44 \+ 17 \+ - \+ - \+ 2 \+ 33 \+
- \\\hline 3 \+ 4 \+ 21 \+ 16 \+ 32 \+ - \+ 2 \+ 25 \+ -
\\\hline 4 \+ 4 \+ 40 \+ 8 \+ 15 \+ - \+ 2 \+ 31 \+ -
\\\hline 5 (ref) \+ 4 \+ 40 \+ - \+ - \+ 23 \+ 2 \+ 31 \+ -
\\\hline 6 \+ 4 \+ 40 \+ 8 \+ - \+ 15 \+ 2 \+ 31 \+ -
\\\hline 7 \+ 4 \+ 38 \+ 14 \+ - \+ 14 \+ 2 \+ 28 \+ -
\\\hline 8 \+ 3 \+ 36 \+ 7 \+ 14 \+ - \+ 2 \+ - \+ 38
\\\hline\end{tabular}\par\vskip.5\baselineskip
Para evaluar la receptividad de tinta de las
composiciones descritas anteriormente, se condujeron unas series de
pruebas de revestimiento e impresión, usando etiquetas de papel
revestidas con las composiciones de los Ejemplos 1 a 7 y
C-1. Las etiquetas tenían las siguientes
características:
- -
- Tipo: papel litográfico no revestido, preimprimado con 30% de poli(acetato de vinilo) y 70% de silicato (imprimación aplicada como revestimiento en un lado para mejorar la adhesión del PSA).
- -
- Peso de la base: 22,7 kg/ream (50 lb/ream)
- -
- Calibrador: 1,092 x 10^{-1} mm \pm 6,3 x 10^{-3 } mm (4,3 \pm 0,25 mil (aproximadamente 0,1 mm)).
- -
- Encolado: ninguno
- -
- Dimensiones: 63,5 x 96,5 cm (25 x 38 pulgadas).
- -
- Fabricante: CBC Coating, Inc., Neenah, WI
- -
- Tipo: PSA basado en ácido acrilico separable.
- -
- Peso del revestimiento: 11 \pm 1 g/m^{2}
- -
- Fabricante: Avery Dennison Corporation
- -
- Tipo: forro libre presiliconizado, revestido de silicona por un lado.
- -
- Peso de la base: 22,7 kg/ream (50 lb/ream)
- -
- Calibrador: 8,128 x 10^{-2} mm \pm 7,62 x 10^{-3} mm (3,2 \pm 0,3 mil (aproximadamente 0,08 mm))
- -
- Fabricante: Rhinelander Paper, Rhinelander, WI.
- -
- Dimensiones: 64 x 91 cm (25 x 36 pulgadas)
Cada una de las ochos construcciones de etiqueta
se revistió en su superficie imprimible (la cara contraria al forro
libre) con una de las composiciones de los Ejemplos 1 a 7 y
C-1, usando un revestidor de troquel en ranura. Los
pesos de revestimiento fueron aproximadamente 25 g/m^{2}, medido
después de secar en un horno calentado a 180ºF (82ºC).
Cada construcción revestida se alimentó a través
de una impresora de inyección de tinta de 4 colores, Hewlett Packard
820CSE Color Desk Jet, que tenía tintas basadas en agua con
colorantes de tinte (excepto negro, que se pigmentó); impresa con
una imagen; y evaluada por densidad de color (una medida dimensional
de la densidad de reflexión de luz en la imagen impresa), en un
densiometro IQ-150 Graphics Arts, fabricado por
Tobias Associates, Inc. Dentro de una región particular
caracterizada por un color específico, se tomaron tres o cuatro
medidas independientes de la densidad de color. Las medidas se
promediaron, y los resultados se presentan en la Tabla 2. Son
preferibles altas densidades de color a bajas densidades de color, y
una diferencia de 0,05 unidades o más se considera
significativa.
Densidad de color en etiquetas de papel
\nobreak\vskip.5\baselineskip\centering\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|}\hline
Ejemplo \+ Azul \+ Verde \+ Magenta \+ Negro \+ Amarillo \+
Rojo \+ Ciano \\\hline C-1 \+ 1,39 \+ 1,27 \+
1,36 \+ 1,45 \+ 1,05 \+ 1,15 \+ 1,43 \\\hline 1 (ref) \+ 1,57
\+ 1,43 \+ 1,50 \+ 1,46 \+ 1,10 \+ 1,25 \+ 1,62 \\\hline 2
(ref) \+ 1,58 \+ 1,45 \+ 1,52 \+ 1,47 \+ 1,16 \+ 1,25 \+ 1,65
\\\hline 3 \+ 1,60 \+ 1,57 \+ 1,57 \+ 1,29 \+ 1,25 \+ 1,42
\+ 1,58 \\\hline 4 \+ 1,53 \+ 1,44 \+ 1,45 \+ 1,46 \+ 1,13 \+
1,28 \+ 1,52 \\\hline 5 (ref) \+ 1,50 \+ 1,30 \+ 1,44 \+ 1,44
\+ 1,11 \+ 1,20 \+ 1,60 \\\hline 6 \+ 1,57 \+ 1,51 \+ 1,52 \+
1,48 \+ 1,17 \+ 1,30 \+ 1,58 \\\hline 7 \+ 1,62 \+ 1,51 \+
1,57 \+ 1,48 \+ 1,22 \+ 1,33 \+ 1,62
\\\hline\end{tabular}\par\vskip.5\baselineskip
Como se muestra en la Tabla 2, cada uno de los
ejemplos exhibieron densidades de color mayores que las exhibidas
por el control. Las composiciones 3, 4, 6 y 7 formuladas con
Policuat A o B funcionan particularmente bien, y son según el
invento reivindicado.
Se alimentaron muestras de tres productos de
inyección de tinta diferentes a través de 16 impresoras de inyección
de tinta diferentes, se imprimieron con una imagen, y se evaluaron
por la calidad total de impresión, el tiempo de secado de la tinta,
la densidad óptica y el corrimiento de tinta con agua.
Se usaron las siguientes impresoras de inyección
de tinta para probar diferentes productos imprimibles de inyección
de tinta: Hewlett Packard-HP500C, 560, 682C, 693C,
850C, 1200C y 1600C; Canon (Bubble Jet) BJ-200e,
BJC-600, BJC 4200, BJC 4200 foto, y BJC 4200 Neón;
Epson Stylus Color II, 500 y 1500. Se seleccionaron las
composiciones de calidad de impresión ``papel plano'' y ``Normal''
en los drivers de la impresora.
Se hicieron evaluaciones de calidad de impresión
de negro y color (PQ), usando un Combinador de Color GTI, modelo
CMB, cabina de combinado de color, con una composición D65, en las
siguientes areas: rellenos en texto en negro y en sólido (area);
rellenos en texto en color y en sólido (area); sangrado de color a
color; e intensidad de color de rellenos en color verde, amarillo,
ciano, magenta y rojo. La temperatura ambiente y la humedad
relativa fueron de 72ºF (22ºC) y 50%, respectivamente.
La densidad óptica y el corrimiento de tinta en
agua se midieron usando un densiómetro X-rite,
modelo núm. 428. Para aquellas impresoras con tintas negras
pigmentadas, la prueba de goteo para la permanencia de la imagen se
realizó en negro, ciano, magenta y amarillo. Para todas las demás
impresoras, la prueba de goteo se realizó sólo en tinta negra.
La calidad total de impresión (PQ) del texto
impreso, indicado A1 (negro) y C1 (color), representa una
combinación de dos propiedades de texto impreso:
estiramiento/absorción y pulverizado. El estiramiento/absorción es
una característica común de las interacciones
tinta-papel que causan degradación en la calidad de
impresión. El primer fenómeno es uno del flujo de tinta a lo largo
de la longitud de las fibras de papel, causando salientes fuera del
cuerpo principal del texto. Causa bordes borrosos, líneas de araña
y pobre calidad de impresión. El pulverizado es una característica
del tipo de impresora y el papel, y ocurre cuando la tinta salpica
o pulveriza fuera de la región de prueba. Destaca en el borde de
arrastre de la impresora. Para evaluar estas dos propiedades, se
imprimió una breve palabra o frase, y el texto se examinó bajo una
ampliación 5X. La calidad total de impresión se expresó
relacionando el nivel de estiramiento/absorción y de pulverizado
usando una escala de 4 puntos, en la que 1 = severo, 2 = moderado;
3 = ligero; y 4 = sin estiramiento/absorción o pulverizado.
La calidad total de impresión (PQ) de regiones o
gráficos sólidos impresos, referidos como ``relleno de area'', e
indicado B1 (negro) y D1 (color), representa una combinación de
tres propiedades de gráficos impresos: en motas, en cascada y en
bronce. En motas se refiere a la no uniformidad en la impresión que
ocurre cuando la tinta sigue diseños en el papel como un resultado
de unas interacciones tinta-papel no uniformes.
Esto conduce a la no uniformidad en la densidad de la imagen. En
cascada es una deficiencia en la cobertura del 100% del relleno de
area. Se manifiesta como bandas de baja densidad entre renglones de
impresión. En bronce es una característica de las interacciones
tinta-papel que se manifiesta como un brillo de
bronce en las rellenos del area. Para evaluar las regiones o
gráficos sólidos impresos para esas características, el area sólida
de una región negra o coloreada de una muestra impresa se comparó a
una muestra de control: una hoja de etiqueta de inyección de tinta a
color optimizada que no tiene cortes de troquel (equivalente al
producto de etiqueta núms. 8250 y 8253, vendidos por Avery Dennison
Corporation). La calidad de impresión del relleno de area total se
evaluó entonces relacionando el nivel de punto, en cascada y en
bronce usando una escala de 4 puntos, en la que 1 = severo, 2 =
moderado, 3 =ligero, y 4 = sin punto, cascada y/o bronce.
Los gráficos impresos en color se evaluaron
también por sangrado color a color, indicado D2, una característica
común de las interacciones tinta-papel que causan
una degradación en la calidad de impresión en donde un color sangra
en un color adyacente. El sangrado de negro a amarillo es el más
evidente. Esta característica se midió evaluando (a) el crecimiento
de la línea, un aumento en la anchura de una línea impresa, y (b)
la aspereza del borde, salientes fuera del cuerpo principal de una
línea en el color de fondo adyacente. Para evaluar el sangrado de
color a color, se imprimió una imagen gráfica multicolor,
preferiblemente como un objeto amarillo, rojo y verde, delineado en
negro. Usando una ampliación de 5X, la muestra se evaluó por areas
de sangrado y se comparó con la realización de la muestra de
control a color optimizada en color Avery Dennison, identificada
anteriormente. Los resultados se expresaron usando una escala de 4
puntos, en la que 1 = severo (inaceptable), 2 = moderado, 3 =
ligero, y 4 = sin sangrado de color a color.
La intensidad total de color de los colores azul,
verde, amarillo, ciano, magenta, y rojo se evaluó imprimiendo una
imagen a color y examinándola por la apariencia total de cada
color. Se usó una escala de 4 puntos para estimar la intensidad de
color, en la que 1 = débil, 2 = promedio, 3 = brillante, y 4 = muy
brillante.
Los valores numéricos totales para las
evaluaciones de calidad de impresión también se presentan, y
representan un promedio pesado de las estimaciones, a saber, A1, B1
y C1 que contribuye cada uno 25% de todo el valor numérico total, y
D1, D2 y D3 que contribuye cada uno 8,3% del valor numérico
total.
Los tiempos de secado de la tinta (en minutos y
segundos) se midieron para texto en negro (A2), gráficos o rellenos
de area en negro (B3), texto en color (C2), y gráficos o relleno de
area en color (D4). En cada prueba, se imprimió una imagen de texto
o gráfico en un medio de muestra. Cuando la muestra se sacó de la
impresora, se encendió un programador horario y la muestra se situó
con el lado impreso hacia arriba en una superficie plana. Al mismo
tiempo, la página impresa se limpió suavemente con un
Kimwipe^{TM}, sin hacer fuerza, alrededor del texto impreso o la
relleno de area sólida. Si no se transfirió tinta al
Kimwipe^{TM}, el tiempo de secado se grabó como cero. Si el
Kimwipe^{TM} mostró cualquier transferencia de tinta, la región
impresa con la imagen se chequeó a intervalos de 5 segundos, con
limpieza, hasta que no se transfirió más tinta al Kimwipe^{TM}.
Se grabó el tiempo total transcurrido requerido para secar la
tinta.
La permanencia de imagen de imágenes en negro se
evaluó midiendo la densidad óptica, indicada B3, de la manera
descrita anteriormente, y midiendo el corrimiento de tinta con
agua, indicado E1, usando una prueba de goteo. El corrimiento de
tinta con agua es una expresión de la cantidad de colorante (negro)
transferido de un area impresa a un area no impresa cuando se
dispensa agua desionizada en un ángulo de 45º en una muestra
impresa. Se imprimió una muestra con una serie de barras paralelas y
se dejó secar durante 1 a 1,25 horas, luego se situó a un ángulo de
45º tal que las barras estuvieron horizontales. Se llenó una pipeta
de 250 \mul con agua desionizada, y su punta se situó
5-10 mm por encima de la barra horizontal superior
de la muestra impresa. Entonces el agua en la pipeta se dispensó en
la muestra. Se comenzó un segundo goteo de la misma forma,
comenzando aproximadamente a 2,5 mm de la primera línea de goteo
(una ruta vertical por debajo de la muestra) sin dejar que las
corrientes se unan. 15 segundos después de que se dispensara el
segundo goteo, la muestra se separó a una superficie plana y se
dejó secar durante al menos 10 minutos. Después, la densidad óptica
del colorante transferido se midió con un densiómetro, tomando 5
lecturas justo por debajo de cada una de las primeras 5 barras
horizontales, para cada uno de los dos goteos. (Se usó un
densiómetro reflector de apertura de 4 mm.) Las medidas de densidad
óptica se promediaron para cada uno de los dos grupos.
Similarmente, se tomaron las lecturas de densidad óptica de un area
sin imprimir una imagen de la muestra (goteo 2). La resistencia al
agua se calculó restando las medidas obtenidas anteriormente (goteo
1 menos goteo 2), y comparando los resultados con la muestra de
control Avery Dennison en color optimizada, identificada
anteriormente.
El corrimiento de tinta con agua, E1, de imágenes
coloreadas en amarillo, ciano y magenta, también se evaluó, usando
el procedimiento de la prueba de goteo descrita anteriormente.
En el Ejemplo 9, se revistieron varias muestras
de un producto cristalino de etiqueta de papel de inyección de tinta
(Avery Dennison 8800) en un revestidor de troquel de ranura con una
composición receptiva de tinta que contenía PDADMAC y Policuat A
(preparado como en el Ejemplo 4), a un peso seco de revestimiento de
aproximadamente 25 g/m^{2}, impreso con una imagen en varias
impresoras de inyección de tinta; y se evaluaron por calidad de
impresión, intensidad de color, tiempo de secado y permanencia de
imagen (corrimiento de tinta con agua). Los resultados se presentan
debajo en las Tablas 3 y 4.
Ejemplo comparativo
2
En el Ejemplo comparativo 2
(C-2), se imprimieron varias muestras de un producto
de etiqueta de papel de inyección de tinta cristalino (Avery
Dennison 8800) con una imagen in varias impresoras de inyección de
tinta, y se evaluaron por calidad de impresión, intensidad de color,
tiempo de secado y permanencia de la imagen. Los resultados se
presentan debajo en las Tablas 5 y 6.
Ejemplo comparativo
3
En el Ejemplo comparativo 3
(C-3), se imprimieron varias muestras de una hoja de
poliéster revestido con acabado en mate, de espesor de 0,038 mm (1,5
mil), disponible en PCI, con una imagen en varias impresoras de
inyección de tinta, y se evaluaron por calidad de impresión,
intensidad de color, tiempo de secado y permanencia de la imagen.
Los resultados se presentan debajo en las Tablas 7 y 8.
El producto de etiqueta revestido receptivo de
tinta del Ejemplo 9, generalmente funcionó mejor que el producto de
etiqueta no revestido (C-2) y comparable al
producto de poliéster finalizado en mate (C-3), con
algunas diferencias en las intensidades de color y los tiempos de
secado. Las intensidades de color y tiempos de secado totales para
el Ejemplo 9 fueron comparables a C-3 mucho mejor
que a C-2. Las intensidades de color para el
Ejemplo 9 fueron mejores que tanto para C-2 como
para C-3, mientras que la calidad de impresión
total fue comparable a la de C-3 e incluso
ligeramente mejor que a la de C-2. Se vio una
mejora significativa en el corrimiento de tinta con agua para el
Ejemplo 9 sobre C-2, pero no sobre
C-3.
Para simular la exposición de una construcción
revestida impresa con inyección de tinta a condiciones lluviosas o
húmedas que esperan encontrarse fuera para muchos productos de
formato ancho, se preparó una construcción de poli(cloruro de
vinilo) receptiva de tinta (Ejemplo 10), impresa con imágenes con
una impresora de inyección de tinta, y se evaluó por la calidad de
color, tanto antes como después de veinticuatro horas de inmersión
en agua.
En el Ejemplo 10, se revistieron varias muestras
de película de poli(cloruro de vinilo), blancas, suavizadas,
de 0,086 mm (3,4 mil), con una composición receptiva de tinta
(preparada como en el Ejemplo 9), a un peso de revestimiento seco de
aproximadamente 50 a 55 g/m^{2}, en un revestidor de rollo
inverso. Las muestras se imprimieron con una serie de imágenes
pasando las muestras a través de una impresora ENCAD NOVAJET PRO de
cuatro colores que contenía tinta ENCAD GO (exterior gráfico). Se
imprimieron imágenes en color con 100%, 50% y 25% de cobertura de
tinta en diferentes muestras, para cada uno de los siguientes
colores: ciano, amarillo, magenta, negro, rojo (magenta +
amarillo), azul (magenta + ciano), y verde (ciano + amarillo). La
imagen impresa en cada muestra se evaluó por la claridad y la
cromaticidad usando el espacio de color L^* a^* b^* (también
referido como el espacio de color CIELAB), uno de los espacios de
color uniformes definidos por la CIE en 1976. Las medidas de
claridad y cromaticidad se tomaron con un aparato de medida de color
Colortron II, hecho por Light Source Computer Images, Inc. (San
Rafael, CA). La medida de claridad, L^*, oscila típicamente de
+100 a 0, con un número mayor siendo más blanco o más claro; la
cromaticidad a^* (rojo a verde) y la cromaticidad b^* (amarillo
a azul) coordina cada intervalo de +100 a -100. Una descripción más
completa del espacio de color L^* a^* b^* se encuentra en el
Apéndice A (``Precise Color Communication'', Minolta Camera Co.,
Ltd., pp 18, 46, 47). Se tomaron tres medidas separadas de cada uno
de L^*, a^* y B^* para cada imagen en color, y se grabó el
promedio (media) de los tres valores. Después de que se imprimiera
cada muestra y se evaluara para el espacio de color, se situó en un
recipiente que contenía agua desionizada durante 24 horas, dejándose
secar, y se tomaron nuevas medidas de espacio de color. El grado de
diferencia de color se indica como \DeltaE^*, definido por la
ecuación: \Delta E^* = \sqrt{(\Delta L^*)^2 + (\Delta a^*)^2 +
(\Delta b^*)^2} donde \DeltaL^*, \Deltaa^* e \Deltab^*
son, respectivamente, las diferencias entre los valores de post- y
pre-inmersión de L^*, a^* y b^*. Se prefiere
un \DeltaE^* pequeño e indica un pequeño cambio en el color
después de la inmersión. Los resultados se presentan en la Tabla
9.
Resistencia al agua de muestras impresas
\nobreak\vskip.5\baselineskip\centering\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|}\hline\multicolumn{3}{|c|}{Antes
de la inmersión }\+\multicolumn{4}{|c|}{Después de 24 horas de
remojo en agua}\+ \\\hline Color \+ L ^* \+ a ^* \+ b ^* \+
L ^* \+ a ^* \+ b ^* \+ \Delta E ^* \\\hline 100% ciano \+
67,62 \+ -23,29 \+ -39,52 \+ 65,17 \+ -23,64 \+ -40,40 \+ 2,63
\\\hline 100% amarillo \+ 93,46 \+ -15,05 \+ 72,88 \+ 92,64 \+
-15,31 \+ 75,73 \+ 2,98 \\\hline 100% magenta \+ 59,95 \+ 55,19
\+ -19,14 \+ 57,70 \+ 57,67 \+ -18,87 \+ 3,36 \\\hline 100%
negro \+ 28,50 \+ 0,30 \+ 0,75 \+ 27,22 \+ 0,43 \+ 1,35 \+
1,42 \\\hline 50% ciano \+ 79,59 \+ -18,56 \+ -27,02 \+ 78,65
\+ -18,80 \+ -27,19 \+ 0,98 \\\hline 50% amarillo \+ 94,69 \+
-15,16 \+ 55,77 \+ 94,46 \+ -15,79 \+ 58,54 \+ 2,85 \\\hline
50% magenta \+ 72,05 \+ 40,01 \+ -17,73 \+ 70,62 \+ 41,56 \+
-18,09 \+ 2,14 \\\hline 50% negro \+ 59,41 \+ 0,15 \+ -2,04 \+
57,82 \+ 0,17 \+ -0,74 \+ 2,05 \\\hline 25% ciano \+ 89,53 \+
-8,76 \+ -14,41 \+ 88,35 \+ -8,86 \+ -13,92 \+ 1,28 \\\hline
25% amarillo \+ 96,12 \+ -9,79 \+ 26,88 \+ 95,41 \+ -10,05 \+
27,96 \+ 1,32 \\\hline 25% magenta \+ 84,22 \+ 21,33 \+ -11,87
\+ 83,03 \+ 21,31 \+ -11,30 \+ 1,32 \\\hline 25% negro \+ 79,42
\+ 0,06 \+ -2,70 \+ 78,12 \+ 0,06 \+ -1,82 \+ 1,57 \\\hline
100% rojo \+ 59,88 \+ 40,03 \+ 30,21 \+ 57,86 \+ 42,08 \+
31,16 \+ 3,03 \\\hline 100% verde \+ 62,28 \+ -56,10 \+ 29,17
\+ 60,58 \+ -57,10 \+ 28,09 \+ 2,25 \\\hline 100% azul \+ 44,98
\+ 18,73 \+ -39,26 \+ 43,10 \+ 18,82 \+ -39,19 \+ 1,88
\\\hline 100% CMY \+ 41,80 \+ -7,62 \+ 8,28 \+ 39,58 \+ -6,46
\+ 6,01 \+ 3,38 \\\hline 50% rojo \+ 71,26 \+ 27,30 \+ 21,93
\+ 70,16 \+ 27,60 \+ 24,82 \+ 3,11 \\\hline 50% verde \+ 77,35
\+ -41,29 \+ 24,62 \+ 76,09 \+ -42,37 \+ 27,01 \+ 2,91 \\\hline
50% azul \+ 61,84 \+ 15,29 \+ -34,35 \+ 59,78 \+ 17,85 \+
-35,07 \+ 3,36 \\\hline 50% CMY \+ 60,04 \+ -3,27 \+ 2,06 \+
58,33 \+ -2,72 \+ 3,62 \+ 2,38 \\\hline 25% rojo \+ 83,46 \+
12,26 \+ 13,21 \+ 82,75 \+ 12,13 \+ 14,21 \+ 1,23 \\\hline 25%
verde \+ 88,48 \+ -20,37 \+ 13,89 \+ 87,64 \+ -20,57 \+ 15,20
\+ 1,57 \\\hline 25% azul \+ 78,02 \+ 11,13 \+ -21,11 \+ 76,54
\+ 11,73 \+ -21,23 \+ 1,60 \\\hline 25% CMY \+ 77,17 \+ 0,53
\+ 2,88 \+ 76,09 \+ 0,79 \+ 4,39 \+ 1,87
\\\hline\end{tabular}\par\vskip.5\baselineskip
Como se indica en la Tabla 9, el producto
revestido receptivo de tinta del Ejemplo 10 exhibió una pequeña
diferencia en la calidad de imagen después de 24 horas de inmersión
en agua, evidenciando una resistencia al agua significativa.
Claims (8)
1. Una composición receptiva de tinta, aplicable
como revestimiento, que comprende:
- (a)
- un pigmento, disperso en o mezclado con:
- (b)
- un ligante que comprende:
- (i)
- un polímero en emulsión de etileno-acetato de vinilo,
- (ii)
- un copolímero soluble en agua de un acrilato o metacrilato de dimetilaminoetilo cuaternario y al menos un hidroxi-acrilato o -metacrilato orgánico inferior, que es un éster de ácido (met)acrílico, cuyo grupo ésteres un grupo alquilo, alquenilo, alquinilo o éter de cadena lineal o ramificada, que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, sustituido al menos con un grupo hidroxi en un carbono primario o secundario, y
- (iii)
- un compuesto de poli(dialildimetilamonio) soluble en agua,
preferiblemente en la que los componentes (ii) y
(iii) del ligante están presentes en una relación de peso de 2:1 y
los componentes (ii) y (iii) del ligante representan 5 a 50% en
peso (peso seco) de la composición.
2. Una composición según la reivindicación 1, en
la que el copolímero (ii) tiene una fórmula (IV):
en la que R_{1} es hidrógeno o metilo;
-(R^{2}-OH) y -(R^{3}-OH) son,
independientemente, alquilo C_{1}-C_{6},
alquenilo, alquinilo, o éter, sustituido con un grupo hidroxilo en
un carbono primario o secundario; 1 > 0; m \geq 0; n \geq
0, con la condición de que m y n no sean ambos cero; y Z sea un ion
contrario monovalente o
divalente.
3. Una composición según la reivindicación 1, en
la que el polímero en emulsión de etileno-acetato
de vinilo tiene un contenido en sólidos de 40 a 75%, y/o en la que
el polímero en emulsión de etileno-acetato de vinilo
está presente en una cantidad de 15 a 70% en peso (peso seco) de la
composición.
4. Una composición según la reivindicación 1, en
la que el polímero en emulsión se estabiliza con poli(alcohol
vinílico) y/o un tensioactivo no iónico.
5. Una composición según la reivindicación 1, en
la que el ligante comprende además, al menos un tensioactivo no
iónico y/o catiónico, y/o el ligante comprende además un agente
reticulante, seleccionado opcionalmente a partir del grupo que
consiste en poliisocianatos, resinas de
melamina-formaldehído, y resinas de
urea-formaldehído.
6. Una composición según la reivindicación 1, en
la que la composición comprende (a) 20 a 60% en peso de uno o más
pigmentos; (b) un ligante que comprende (i) 15 a 70% en peso de un
polímero en emulsión de etileno-acetato de vinilo; 5
a 50% en peso de una mezcla de (ii) un copolímero de un acrilato o
metacrilato de dimetilaminoetilo cuaternario y al menos un
hidroxi-acrilato o -metacrilato orgánico inferior,
que es un éster de ácido met(acrílico), cuyo grupo éster es
un grupo alquilo, alquenilo, alquinilo o éter de cadena lineal o
ramificada, que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, sustituido con
al menos un grupo hidroxi en un carbono primario o secundario, y
(iii) un compuesto de poli(dialildimetilamonio), y (c) hasta
10% en peso de uno o más tensioactivos.
7. Una construcción receptiva de tinta, que
comprende:
un material de cara o material de etiqueta,
revestido en al menos una superficie con una composición receptiva
de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
8. La construcción receptiva de tinta de la
reivindicación 7, en la que la construcción es un montaje de
etiqueta que comprende:
(i) un material de cara, que tiene al menos una
superficie interna y al menos una superficie externa,
(ii) un adhesivo sensible a la presión, adherido
a al menos una superficie interna del material de cara, y
(iii) un protector desprendible, adyacente al
adhesivo sensible a la presión, en la que la composición receptiva
de tinta se aplica como revestimiento en una superficie externa del
material de cara.
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