ES2215523T3

ES2215523T3 - Material de registro por chorro de tinta que contiene un copolimero termoplastico que presenta grupos polieter.

Info

Publication number: ES2215523T3
Application number: ES00113345T
Authority: ES
Inventors: Reiner Steinbeck; Detlef Dr. Wacker; Volker Brauer; Kirsten Dr. Werner; Richard Dr. Barcok
Original assignee: Felix Schoeller Jr Foto und Spezialpapiere GmbH
Current assignee: Felix Schoeller Jr Foto und Spezialpapiere GmbH
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2004-10-16
Anticipated expiration: 2020-06-23
Also published as: ATE260773T1; PT1065070E; DE19929858C2; DE19929858A1; DK1065070T3; US6726981B1; EP1065070B1; EP1065070A3; JP2001054977A; DE50005481D1; EP1065070A2; JP3920010B2

Abstract

Material de registro para el procedimiento de impresión por chorro de tinta, con un papel o un papel recubierto por una poliolefina, como soporte y al menos una capa polimérica dispuesta sobre el soporte, caracterizado porque la capa polimérica es una capa extruida y contiene un copolímero de bloques de polieteramida que presenta grupos poliéter.

Description

Material de registro por chorro de tinta que contiene un copolímero termoplástico que presenta grupos poliéter.

La invención se refiere a un material de registro para el procedimiento de registro por chorro de tinta.

La tecnología para la realización de impresión en colores, que está en conexión con la expansión general de los medios electrónicos, ha crecido en importancia en los últimos años. La meta de esta tecnología es adaptar la calidad de la imagen de las impresiones en colores al nivel de la fotografía con sales de plata.

El procedimiento de registro por chorro de tinta es una tecnología importante, que en los últimos años ha suministrado una calidad de imagen cada vez mayor. En el procedimiento por chorro de tinta, se transfieren gotitas minúsculas de tinta a un material de registro, mediante la ayuda de diversas técnicas, descritas reiteradamente. Los materiales de registro usados en esta tecnología están sujetos a altas exigencias. A éstas pertenecen, por ejemplo, alta resolución y alta densidad de color de la imagen producida, sin corrimiento de colores (sangrado), tiempos cortos de secado de la tinta, estabilidad frente a la luz así como estabilidad dimensional. El brillo de superficie representa otra exigencia importante para usos comerciales. Esto, en particular, es importante en la realización de grabados artísticos, pero también en la producción de imágenes para las que se exige una impresión similar a la de una fotografía.

Del documento EP 0650850 A2 se conoce un material de registro compuesto por un papel básico recubierto por poliolefinas, y una capa receptora. El material posibilita la producción de imágenes con alta resolución, densidad de color y alto brillo, cuya impresión total es comparable con la de las imágenes fotográficas convencionales. La desventaja de este material receptor son sus malas propiedades de secado.

En el documento JP 10-119424 se propone un papel de registro con alto brillo, que contiene un soporte hidrófobo y dos capas porosas, que contienen ácido silícico, en las que el ácido silícico de la capa superior presenta partículas más pequeñas que el ácido silícico de la capa inferior. La desventaja de este material de registro es el largo tiempo de secado.

En otras publicaciones se reivindican materiales de registro brillantes, en los que la capa receptora, en un procedimiento de recubrimiento por fundición, es presionada contra una superficie de cilindro completamente lisa calentada, por lo que el material de registro obtiene una superficie con alto brillo.

El documento EP 0737592 A2 se refiere a una hoja de registro por chorro de tinta, que en la capa receptora de tinta contiene un producto de reacción polimérico que se obtiene por reacción de un polioxialquilenglicol con una cadena de óxido de etileno y un ácido policarboxílico, un anhídrido policarboxílico, un éster alquílico inferior de un ácido policarboxílico y/o un poliisocianato orgánico. El documento US 5853859 describe capas de fibras poliméricas termoplásticas, imprimibles con composiciones de tinta. Tales fibras pueden estar compuestas por una poliamida elastomérica. El documento FR 2660251 A1 describe el adorno de objetos como esquíes, en los que está dispuesto un material textil decorativo entre dos capas de plástico, de las cuales una sirve de soporte y la otra como capa protectora transparente. El documento JP 04065238 A describe un laminado con propiedades antiestáticas, de una lámina de metal y una capa de plástico extrusionada sobre ésta, que comprende una amida seleccionada o una mezcla de esta amida con otra resina termoplástica. La amida puede ser una polieteresteramida, la otra resina termoplástica, una poliolefina.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un material de registro con alto brillo, para procedimientos de registro por chorro de tinta, con el que se puedan producir imágenes con alta densidad de color y un bajo jaspeado (nubosidad), y que presente una buena resistencia al frotamiento.

Se alcanza el objetivo mediante un material de registro que comprende un material de soporte y al menos una capa polimérica. La capa polimérica puede estar dispuesta directamente sobre el soporte y ser aplicada mediante extrusión. El soporte es papel o un papel recubierto por poliolefinas. La capa polimérica contiene un copolímero de bloques de polieteramida que presenta grupos de poliéter. Se obtienen resultados particularmente buenos mediante un polímero de bloques con una cantidad de grupos poliéter de dos a 20, en cada segmento repetitivo de copolímero.

Los materiales de registro conforme a la invención se destacan por su alto brillo, que puede aumentarse aún más por el tratamiento con una calandra o con un cilindro refrigerante. Presentan una alta resistencia al frotamiento, con una excelente densidad de color y valores sobresalientes de veteado. El material de registro conforme a la invención, en comparación con las capas poliolefínicas de materiales de registro por chorro de tinta conocidos, poseen una capacidad mejorada de absorción de tinta.

La capa polimérica también puede ser una mezcla del copolímero de bloques de polieteramida, que presenta grupos poliéter, y otros polímeros. La proporción del otro polímero en mezcla con los copolímeros que se han de usar conforme a la invención puede ascender a aproximadamente 1 a 50% en peso, preferentemente, hasta 40% en peso, respecto a la masa de la mezcla.

Por ejemplo, los copolímeros de bloques de polieteramida que son apropiados conforme a la invención son aquellos de fórmula general

1

en la que PA significa un segmento de poliamida y PE significa un segmento de poliéter. Los segmentos individuales pueden estar unidos unos con otros mediante grupos carboxílicos. Un segmento de poliéter puede presentar 2 a 30, preferentemente, 5 a 20 funciones éter.

En otra configuración preferida de la invención, el copolímero que contiene grupos poliéter es un copolímero de polieterésteres.

Como otros polímeros, en una mezcla con el copolímero que se ha de usar conforme a la invención, son apropiados polímeros termoplásticos como poliolefinas, copolímeros de etileno, poliésteres, policarbonatos, poliuretanos y/u homopolímeros de alcohol polivinílico o copolímeros de alcohol polivinílico extrusionables.

En la capa polimérica pueden estar contenidos otros coadyuvantes, como pigmentos blancos, pigmentos de color, cargas, en particular, cargas absorbentes, y pigmentos como óxido de aluminio, hidróxido de aluminio y/o ácidos silícicos, así como agentes fijadores del color, coadyuvantes dispersantes, plastificantes y blanqueadores ópticos. Como pigmento blanco puede usarse dióxido de titanio. Otras cargas y pigmentos son carbonato de calcio, carbonato de magnesio, arcilla, óxido de cinc, silicato de aluminio, silicato de magnesio, ultramarino, azul de cobalto y hollín, o mezclas de estas sustancias. Las cargas y/o pigmentos se adicionan en una cantidad de 1 a 40% en peso, especialmente, de 5 a 20% en peso. Las indicaciones de las cantidades se refieren a la masa de la capa polimérica.

El peso de aplicación de la capa polimérica extruida puede ascender a 5 hasta 50 g/m^{2}, preferentemente, a 10 hasta 30 g/m^{2}. La capa polimérica puede aplicarse sobre el lado anterior del material de soporte como capa simple, mediante un procedimiento de extrusión conocido por el experto, o en varias capas, con la ayuda de un procedimiento de co-extrusión. Pero también puede ser aplicada sobre el lado posterior del material de soporte.

Preferentemente, en el extrusor se ajusta una temperatura zonal de 160 a 340ºC, especialmente, de 180 a 320ºC. Demostró ser particularmente ventajoso, especialmente en el uso de extrusores de una pulgada (2,54 cm), mezclar las resinas usadas y otros aditivos a velocidades de rotación del tornillo sin fin de 70 a 150 rpm y extrusionar las mezclas obtenidas. Si se usan otros extrusores, la velocidad de los tornillos sin fin preferentemente debe ajustarse de tal manera que la viscosidad de la masa que se ha de extrusionar corresponda a la de aquélla en un extrusor de tornillo sin fin de una pulgada, a velocidades de rotación mayores de 70 rpm y una temperatura de 160 a 320ºC.

Para lograr valores de brillo lo más altos posibles, es ventajoso usar un cilindro refrigerante altamente brillante en el procedimiento de extrusión.

Como material de soporte en principio puede usarse cualquier papel soporte. Se prefieren papeles soporte encolados en la superficie, calandrados o no calandrados, o papeles soporte fuertemente encolados. El papel puede estar encolado en forma ácida o neutra. El papel soporte debe presentar una alta estabilidad dimensional y debe ser capaz de absorber el líquido contenido en la tinta sin formación de ondulaciones. Los papeles con alta estabilidad dimensional de mezclas de celulosas, de celulosas de coníferas y celulosas de eucalipto, son particularmente apropiados. En cuanto a esto se remite a la descripción del documento DE 19602793 B1, que describe un papel soporte para un material de registro para chorro de tinta. El papel soporte puede contener otros coadyuvantes y aditivos usuales en la industria del papel, como colorantes, blanqueadores ópticos o antiespumantes. También es posible el uso de celulosa de desecho y papel reciclado. Pero como material de soporte también puede usarse un papel recubierto en un lado o en ambos lados por poliolefinas, en particular, con polietileno.

En otra forma de realización de la invención, el material de registro puede contener otra capa. Esta otra capa puede poseer la función de una capa receptora de tinta. Esta capa puede ser aplicada a partir de una dispersión o solución acuosa. La capa adicional puede aplicarse, o bien, como capa simple o bien en forma de varias capas. Puede contener aglutinantes hidrófilos o hidrosolubles, agentes fijadores de colorantes, colorantes, blanqueadores ópticos, reticulantes, así como pigmentos inorgánicos y/u orgánicos.

Como aglutinantes, por ejemplo, pueden usarse polímeros como alcohol polivinílico y sus modificaciones, almidón y derivados de almidón, gelatina, caseína, derivados de celulosa, látex de estireno/butadieno, copolímeros de vinilo, polivinilpirrolidona y ésteres acrílicos.

Para no deteriorar el brillo del material de registro, como pigmento puede usarse un pigmento inorgánico de partículas finas con un tamaño de partículas de 0,01 a 1,0 \mum, en particular, de 0,02 a 0,5 \mum, en la capa receptora de tinta. Sin embargo, se prefiere especialmente el tamaño de partículas de 0,1 a 0,3 \mum. Se puede seleccionar el pigmento entre el grupo de los óxidos, carbonatos, silicatos o sulfatos de metales alcalinos, de metales alcalino-térreos, como ácido silícico, óxido de aluminio, sulfato de bario, carbonato de calcio y silicato de magnesio. El ácido silícico y el óxido de aluminio con un tamaño medio de partículas menor de 0,3 \mum son especialmente apropiados. Pero también puede usarse una mezcla de ácido silícico y óxido de aluminio con un tamaño medio de partículas menor de 0,3 \mum.

La relación de la cantidad del pigmento respecto a la del aglutinante puede ascender a 20:1 hasta 1:5. El peso de aplicación de la capa puede ascender a 0,5 hasta 40 g/m^{2}, preferentemente, a 1 hasta 30 g/m^{2}.

Para aplicar la(s) capa(s) receptora(s) de tinta puede usarse cualquier procedimiento de aplicación y dosificación generalmente conocido, como el procedimiento de aplicación por cilindro, por grabación, por prensado y dosificación por chorro de aire dosificador, o rasqueta rotativa dosificadora. Se prefiere especialmente la aplicación con la ayuda de una instalación de recubrimiento en cascada o un moldeador por fundición ranurado.

Para ajustar el comportamiento de ondulación, el comportamiento antiestático y la capacidad de ser transportado en la impresora, puede proveerse el lado posterior de una capa funcional separada. Se describen capas de reverso apropiadas en los documentos DE 4308274 A1 y DE 4428941 A1, incorporándose como referencia su descripción.

Los siguientes ejemplos sirven para una mayor explicación de la invención.

Ejemplos Papel soporte A

Con una máquina para fabricar papel Fourdrinier se fabricó un papel con un peso por superficie de 83 g/m^{2} y un grosor de 87 \mum (papel soporte A). Las celulosas tenían un grado de molido de 29 según Schopper/Riegler. Como celulosas se usaron aproximadamente 42% en peso de celulosa de pino-sulfato y aproximadamente 54% en peso de celulosa de eucalipto. Además, se efectuó una adición de 4% en peso de arcilla como pigmento. Como agente de encolado se adicionaron 0,1% de alquilceteno dimérico, 0,05% en peso de almidón, y como agente para crear resistencia en estado húmedo se adicionó 0,5% en peso de resina de poliamida/poliamina-epiclorhidrina. Para el encolado de superficie se usó una solución de alcohol polivinílico al 7,0% en peso. El papel tenía una aspereza de 98, según Sheffield.

Papel soporte B

Con una máquina para fabricar papel Yankee se fabricó un papel con un peso por superficie de 130 g/m^{2} y un grosor de 138 \mum. Las celulosas tenían un grado de molido de 27, según Schopper/Riegler. Como celulosas se usaron aproximadamente 24,5% en peso de celulosa de pino-sulfato y aproximadamente 67% en peso de celulosa de eucalipto. Como pigmento se usó arcilla, en una cantidad de 8,5% en peso. Como agente de encolado se adicionó 0,55% en peso de alquilceteno dimérico y como agente para crear resistencia en estado húmedo se adicionó 0,6% en peso de resina de poliamida/poliamina-epiclorhidrina. Para el encolado de superficie se usó una solución de almidón al 1,97% en peso. El papel tenía una aspereza de 120, según Sheffield.

Las indicaciones de peso de las celulosas y pigmentos se refieren al contenido de estas sustancias incluido en la pulpa, las indicaciones de peso de los agentes de encolado y de los agentes para crear resistencia en estado húmedo se refieren a la proporción en fibras secas.

Ejemplo 1

Se recubrió el lado anterior del papel soporte A con un polímero de bloques de polieteramida, PEBAX® MV 6100 SL 01, con la ayuda de un extrusor de 1'' (1 pulgada). Para esto se ajustó un perfil de temperaturas en el extrusor a 190 hasta 280ºC. Para mejorar la adherencia de la capa, se ajustó la velocidad de rotación del tornillo sin fin a más de 70 revoluciones / minuto (rpm). Luego se condujo el laminado obtenido por sobre un cilindro refrigerante altamente brillante. El peso de aplicación de la capa polimérica extruida ascendía a 20 g/m^{2}.

El lado posterior del papel soporte A fue recubierto por polietileno transparente que era una mezcla de LDPE (polietileno de baja densidad) y HDPE (polietileno de alta densidad) (35% de HDPE con una densidad d = 0,963 g/cm^{3}, MFI = 8; 65% de LDPE con d = 0923 g/cm^{3}, MFI = 4,4).

Ejemplo 2

Se recubrió el papel soporte A mediante extrusión, en las mismas condiciones que en el ejemplo 1, con una mezcla de 98% en peso del polímero de bloques de polieteramida, PEBAX® MV 6100 SL 01, y 2% en peso de una mezcla madre al 50% de TiO_{2} (50% en peso de TiO_{2} anatasa, 1,5% en peso de estearato de cinc, 48,5% en peso de LDPE). El peso de aplicación de la capa ascendía a 23 g/m^{2}). Se recubrió el lado posterior con un polietileno transparente, como en el ejemplo 1.

Ejemplo 3

Se recubrió el papel soporte A mediante extrusión, en las mismas condiciones que en el ejemplo 1, con una mezcla de 90% en peso de un polímero de bloques de polieteramida, PEBAX® MV 6100 SL 01, y 10% en peso de una mezcla madre al 50% de TiO_{2} (como en el ejemplo 2). El peso de aplicación ascendía a 23 g/m^{2}. Se recubrió el lado posterior con un polietileno transparente, como en el ejemplo 1.

Ejemplo 4

Se recubrió el lado anterior del papel soporte B mediante extrusión, en las mismas condiciones que en el ejemplo 1, con un polímero de bloques de polieteramida, PEBAX® MV 3000. El peso de aplicación ascendía a 20 g/m^{2}. Se recubrió el lado posterior con un polietileno transparente, como en el ejemplo 1.

Ejemplo 5

Se recubrió el papel soporte B mediante extrusión, en las mismas condiciones que en el ejemplo 1, con una mezcla de 98% en peso del polímero de bloques de polieteramida, PEBAX® MV 3000, y 2% en peso de una mezcla madre al 50% de TiO_{2} (como en el ejemplo 2). El peso de aplicación ascendía a 23 g/m^{2}. Se recubrió el lado posterior con un polietileno transparente, como en el ejemplo 1.

Ejemplo 6

Se recubrió el papel soporte B mediante extrusión, en las mismas condiciones que en el ejemplo 1, con una mezcla de 90% en peso del polímero de bloques de polieteramida, PEBAX® MV 3000, y 10% en peso de una mezcla madre al 50% de TiO_{2} (como en el ejemplo 2). El peso de aplicación ascendía a 23 g/m^{2}. Se recubrió el lado posterior con un polietileno transparente, como en el ejemplo 1.

Ejemplo 7

En el lado anterior del papel recubierto conforme al ejemplo1 fue aplicada una capa receptora de tinta, a partir de una dispersión acuosa. Esta capa receptora de tinta se compone de la siguiente manera:

Alcohol polivinílico	6,5% en peso
Grado de saponificación: 98%
Viscosidad: 62,72 cP (solución acuosa al 4%, a 20ºC)
Óxido de aluminio	93,0% en peso
Tamaño medio de partículas: 130 a 140 nm,
Área específica: 50 a 60 m^{2}/g
Ácido bórico	0,5% en peso

Las indicaciones en peso se refieren a la capa seca.

Ejemplo 8

Sobre el lado anterior del papel recubierto conforme al ejemplo 4 se aplicó una capa receptora de tinta, a partir de una dispersión acuosa, como en el ejemplo 7.

Ejemplo comparativo 1

Como ejemplo comparativo sirvió un papel de base recubierto por ambos lados con polietileno. Para esto, el papel A fue recubierto mediante extrusión, en el lado anterior, por un polietileno de baja densidad (LDPE) con un contenido de TiO_{2} de 10% en peso, y en el lado posterior por un LDPE transparente. El peso de aplicación en el lado anterior ascendió a 19 g/m^{2}, el peso de aplicación del lado posterior ascendió a 22 g/m^{2}.

Ejemplo comparativo 2

Sobre el lado anterior del papel recubierto por polietileno, fabricado conforme al ejemplo comparativo 1, se aplicó una capa receptora de tinta conforme al ejemplo 7.

Examen del papel de registro fabricado conforme a los ejemplos y a los ejemplos comparativos

Los papeles de registro fueron impresos mediante una impresora HP 890, a 1440 dpi (puntos por pulgada).

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Las imágenes impresas de ensayo obtenidas fueron examinadas en cuanto a la densidad de color, al corrimiento (sangrado), a la resistencia al frotamiento y al veteado.

Brillo

Se midió el brillo del material no impreso con el reflectómetro de laboratorio RL3 de la empresa Dr. Lange, según DIN 67530, con un ángulo de medida de 60º.

Densidad de color

Se midió la densidad del color con un densitómetro X-Rite tipo 428 en los colores cian, magenta, amarillo y negro.

Corrimiento del color

La confusión de los colores (sangrado) debida al corrimiento de las tintas en los bordes limítrofes de áreas de color contiguas fue evaluada visualmente mediante las notas 1 a 5 (muy bueno a muy malo).

Resistencia al frotamiento

La resistencia al frotamiento fue examinada frotando la imagen impresa con un paño blanco. Este examen fue efectuado para cada color en forma individual y se calificó con una nota. La nota 1 significa una muy buena resistencia al frotamiento (no se reconocen restos de color en el paño), y la nota 5 significa una mala resistencia al frotamiento (se pueden reconocer restos notables de color en el paño).

Veteado

El desorden o también la presencia de nubosidad en un área de color fueron evaluados visualmente mediante las notas 1 a 5 (muy bueno a muy malo).

Los resultados del examen están compilados en la tabla 1.

TABLA 1

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Como puede verse en la tabla, con ayuda de los copolímeros extrusionables conforme a la invención pueden fabricarse papeles de registro mediante chorro de tinta, con alto brillo, que también muestran buenos resultados en cuanto a la densidad de color, la resistencia al frotamiento, el corrimiento y el veteado.

Claims

1. Material de registro para el procedimiento de impresión por chorro de tinta, con un papel o un papel recubierto por una poliolefina, como soporte y al menos una capa polimérica dispuesta sobre el soporte, caracterizado porque la capa polimérica es una capa extruida y contiene un copolímero de bloques de polieteramida que presenta grupos poliéter.

2. Material de registro según la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad de grupos poliéter en cada segmento repetitivo del copolímero asciende a 2 a 20.

3. Material de registro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa polimérica contiene una mezcla de un copolímero de bloques de polieteramida que presenta grupos poliéter y un polímero termoplástico.

4. Material de registro según la reivindicación 3, caracterizado porque el polímero termoplástico se selecciona entre el grupo de poliolefinas, copolímeros de etileno, poliésteres, policarbonatos y poliuretanos.

5. Material de registro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cantidad del polímero termoplástico asciende a 1 a 50% en peso, respecto a la mezcla de polímeros.

6. Material de registro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa polimérica contiene 40% en peso de pigmento.

7. Material de registro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque sobre la capa polimérica está dispuesta una capa receptora de tinta.