ES2242610T3 - Composicion de resina para hoja para impresion por chorro de tinta, hoja para impresion, procedimiento de impresion y procedimiento de produccion de hojas para impresion. - Google Patents
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Abstract
La presente invención se dirige a una composición de resina para la impresión por chorro de tinta., comprendiendo la composición: (1) un polímero absorbente de agua que tiene un peso molecular medio ponderado de 10.000 a 300.000 y (2) un polímero catiónico que tiene un peso molecular medio ponderado de 1.000 a 50.000. La composición de resina para una hoja para impresión por chorro de tinta de la presente invención comprende (1) un componente de un polímero absorbente de agua representado por la fórmula anterior (1), y (2) un compuesto polimérico catiónico que se solubiliza mutuamente con el compuesto (1), con lo que, por tanto, se puede suprimir el emborronamiento tras un almacenamiento en condiciones de humedad al tiempo que se retiene excelente una capacidad de absorción de tinta.
Description
Composición de resina para hoja para impresión
por chorro de tinta, hoja para impresión, procedimiento de impresión
y procedimiento de producción de hojas para impresión.
La presente invención se refiere a una
composición de resina para una hoja para impresión por chorro de
tinta, una hoja para impresión por chorro de tinta, un procedimiento
para la impresión por chorro de tinta, y un procedimiento para
producir una hoja para impresión por chorro de tinta,
particularmente a una composición de resina que resulta adecuada
para la impresión por chorro de tinta en la que se usa tinta con
base de agua, tal hoja para impresión por chorro de tinta, un
procedimiento para la impresión por chorro de tinta en el que se usa
tinta con base de agua, y un procedimiento para producir tal hoja
para impresión por chorro de tinta.
La impresión por chorro de tinta es silenciosa,
permite la impresión de alta velocidad, hace posible la impresión en
policromía mediante el uso de una pluralidad de boquillas, y permite
obtener un coste bajo, y por lo tanto, se ha generalizado
rápidamente su uso como dispositivo de salida de información de
imagen tal como una copiadora de color, ordenador y similares. Los
medios para esta impresión por chorro de tinta requieren las
siguientes
propiedades:
propiedades:
(1) que la velocidad de absorción sea rápida;
(2) que la tinta pueda evaporarse inmediatamente
hasta la sequedad;
(3) que se evite la difusión tras la absorción de
la tinta y la formación de partes marginales de los puntos poco
nítidas;
(4) que la tasa de incidencia de la falta de
uniformidad en la impresión sea baja;
(5) que se pueda permitir unos límites precisos
entre zonas de diferente color; y
(6) que se mantenga la estabilidad de la calidad
a largo plazo tras la impresión, una incidencia particularmente baja
de alteraciones inferiores de las imágenes, tales como el
emborronamiento, incluso cuando se pueda disponer de unas
condiciones de humedad.
Convencionalmente, se ha utilizado una hoja para
impresión por chorro de tinta que comprende una película insoluble
en agua como soporte y un polímero hidrófilo como componente
principal de una capa de absorción de tinta con la que se recubre el
soporte. El polímero hidrófilo puede incluir polímeros solubles en
agua, por ejemplo, alcohol polivinílico, alcohol polivinílico
desnaturalizado, polivinilpirrolidona, gelatina y similares. Además,
se han propuesto también hojas para impresión por chorro de tinta
que comprenden combinaciones del polímero hidrófilo descrito
anteriormente y una resina absorbente de agua, y combinaciones con
polvos inorgánicos porosos tales como sílice, alúmina y similares.
Sin embargo, se ha sugerido la existencia de problemas cuando la
impresión se lleva a cabo usando estas hojas para impresión por
chorro de tinta, debido a que la resina soluble en agua que forma un
recubrimiento como capa de absorción de tinta absorbe agua durante
el almacenamiento, lo que da lugar al emborronamiento de la
tinta.
tinta.
En el documento
WO-A-9749561 se describe una
composición de resina para material de impresión por chorro de tinta
que comprende de 13 a 95% en peso de resina de óxido de
polialquileno reticulada, de 3 a 80% en peso de resina de poliamida
y de 1 a 50% en peso de un polímero catiónico.
Con el fin de superar tales desventajas, se ha
propuesto una hoja para impresión por chorro de tinta que contiene
una sustancia catiónica en la capa de absorción de tinta, que
permitiría evitar el emborronamiento de la tinta producido por las
reacciones entre la sustancia catiónica y los tintes aniónicos que
se usan en la tinta con base de agua. Sin embargo, este tipo de hoja
para impresión por chorro de tinta puede dar lugar al corrimiento de
la sustancia catiónica sobre la superficie de una capa receptora de
tinta debido a la menor solubilidad mutua de la sustancia catiónica
con el polímero soluble en agua. Además, debido a que tales
sustancias catiónicas carecen de termoplasticidad, también puede
requerirse una restricción en la fabricación; concretamente, debe
llevarse a cabo la aplicación de un recubrimiento con una solución
para producir la hoja para impresión por chorro de tinta. Y además,
la propiedad fijadora de los productos de reacción entre la
sustancia catiónica y los tintes aniónicos que constituyen
ingredientes de la tinta puede resultar insuficiente, y por
consiguiente, a veces puede resultar imposible evitar el fenómeno
del emborronamiento. Además, puede producirse una alteración del
tono del color a partir de los productos de reacción de la sustancia
catiónica y los tintes aniónicos.
Como se ha explicado hasta el momento, en
realidad aún no se ha logrado una hoja para impresión por chorro de
tinta que satisfaga todas las distintas propiedades deseadas. La
presente invención se consiguió teniendo en cuenta estos problemas,
y está destinada a proporcionar una composición de resina para una
hoja para impresión por chorro de tinta, una hoja para impresión por
chorro de tinta, un procedimiento para la impresión por chorro de
tinta, y un procedimiento para producir una hoja para impresión por
chorro de tinta, que pueda resultar satisfactoria en las diversas
propiedades deseadas, particularmente en la capacidad de absorción
de tinta y en el efecto supresor del emborronamiento.
La presente invención, que se realizó para lograr
los objetivos expuestos anteriormente, se dirige a una composición
de resina para la impresión por chorro de tinta, comprendiendo la
composición:
(1) un polímero absorbente de agua que tiene un
peso molecular medio ponderado de 10.000 a 300.000, de fórmula
general
en la que X^{1} es el residuo de
un compuesto orgánico que posee dos átomos de hidrógeno activos,
R^{1} es el residuo de un ácido dicarboxílico y A
es
enlazados para
formar
en la que Y es un grupo
hidrocarburo que posee dos o más átomos de carbono y m,
n y p son cada uno un número entero con un valor de 1
o más, predeterminados para satisfacer las
condiciones:
- 44 (m + p) / n (peso molecular de [CH_{2}CHYO] = 94/6 a 80/20
- y p / (m + p)\geq ½;
y
(2) un polímero catiónico que tiene un peso
molecular medio ponderado de 1.000 a 50.000.
La composición de resina para una hoja para
impresión por chorro de tinta de la presente invención comprende (1)
un componente de un polímero absorbente de agua representado por la
fórmula anterior (1), y (2) un compuesto polimérico catiónico que se
solubiliza mutuamente con el compuesto (1), con lo que, por tanto,
se puede suprimir el emborronamiento tras un almacenamiento en
condiciones de humedad al tiempo que se retiene excelente una
capacidad de absorción de tinta.
En este aspecto de la presente invención, cuando
se usa el siguiente compuesto (a) como compuesto polimérico
catiónico (2) se evita el corrimiento sobre una superficie de la
capa receptora de tinta debido a su afinidad con el compuesto
absorbente de agua (1), además, se evita la alteración del tono del
color resultante de las reacciones con los tintes aniónicos que se
usan como ingredientes de la tinta.
(a) un compuesto polimérico catiónico que tiene
un peso molecular medio ponderado que oscila entre 1000 y 50000 con
una disposición lineal e irregular que comprende de 65% en moles a
99% en moles de una unidad estructural de etileno representada por
la siguiente fórmula (II), una cantidad menor o igual al 15% en
moles de una unidad estructural de acrilato representada por la
siguiente fórmula (III), y de 1% en moles a 35% en moles de una
unidad estructural de acrilamida representada por la siguiente
fórmula (IV);
(en la que R^{2} representa un
grupo alquilo que posee de 1 a 4 átomos de
carbono)
en la que R^{3} representa un
grupo alquileno que posee de 2 a 8 átomos de carbono; R^{4} y
R^{5} representan respectivamente un grupo alquilo que posee de 1
a 4 átomos de carbono; R^{6} representa un hidrógeno, un grupo
alquilo que posee de 1 a 12 átomos de carbono, un grupo aril alquilo
que posee de 7 a 12 átomos de carbono, o un grupo alquilo alicíclico
que posee de 6 a 12 átomos de carbono; y X^{\circleddash}
representa un ion halógeno, CH_{3}OSO_{3}^{-} o
C_{2}H_{5}OSO_{3}^{-}).
El compuesto polimérico catiónico (2) del
compuesto (a) descrito anteriormente comprende preferentemente la
unidad estructural de acrilato representada por la fórmula (III),
aunque la unidad estructural de acrilato no es un componente que
tenga que estar contenido necesariamente. Por lo tanto, la fracción
molar de esta unidad estructural de acrilato se define únicamente en
términos de límite superior (15% en moles), y el límite inferior de
la misma no se define particularmente.
En la presente invención expuesta anteriormente,
cuando la proporción en peso de la mezcla del compuesto polimérico
absorbente de agua (1) y el compuesto polimérico catiónico (2)
oscila entre 50/50 y 99/1, se puede lograr una capacidad de
absorción de tinta y un efecto supresor de emborronamiento bien
equilibrados.
En la presente invención expuesta anteriormente,
cuando la composición de resina contiene un agente tensioactivo
catiónico o no iónico, se puede suprimir con mayor suficiencia el
emborronamiento tras el almacenamiento en condiciones de humedad. La
cantidad de agente tensioactivo (3) que puede contener es
preferentemente de 1% en peso a 10% en peso.
Cuando una hoja para impresión por chorro de
tinta se forma recubriendo una capa superficial con una capa
receptora de tinta en la que se usa la composición de resina para
una hoja para impresión por chorro de tinta, y después se realiza la
impresión por chorro de tinta mediante la descarga de pequeñas
gotitas de tinta de color con base de agua de forma que quedan
adsorbidas en la capa receptora de tinta, se pueden obtener imágenes
nítidas con menos emborronamiento tras un almacenamiento en
condiciones de humedad.
Esta hoja para impresión por chorro de tinta
puede producirse fácilmente: extrudiendo una composición de resina
que constituye una capa de substrato en forma de hoja, mientras se
extrude la composición de resina descrita anteriormente también en
forma de hoja al mismo tiempo que la capa de substrato, y formando
capas simultáneamente a partir de ambas composiciones de resina.
El rasgo más característico de una hoja para
impresión por chorro de tinta según la presente invención consiste
en que la capa receptora de tinta comprende un componente principal
de un compuesto polimérico absorbente de agua (1) que está
representado por la fórmula anterior (I). En la presente
descripción, la expresión "comprende un componente principal de un
compuesto polimérico absorbente de agua (1)" significa que el
compuesto polimérico absorbente de agua (1) es un material
polimérico principal de la capa receptora de tinta. Concretamente,
el porcentaje del contenido de compuesto polimérico absorbente de
agua (1) en la capa receptora de tinta puede ser preferentemente
mayor o igual a 50% en peso.
Una parte representada como "A" en la
fórmula anterior (I) puede encontrarse en una disposición en la que
una cadena de óxido de alquileno que tiene un número de átomos de
carbono mayor o igual a 4, que se designa mediante un número de
recurrencia n, esté interpuesta entre una cadena de óxido de
etileno designada mediante un número de recurrencia m y una cadena
de óxido de etileno designada mediante un número de recurrencia p en
extremos opuestos.
La anterior cadena de óxido de alquileno que
tiene un número de átomos de carbono igual o mayor a 4, que se
designa mediante un número de recurrencia n, puede ser, por ejemplo,
una cadena de óxido de butileno derivada a partir de óxido de
butileno o una cadena de óxido de \alpha-olefina
que tenga un número de átomos de carbono mayor o igual a 12 derivada
a partir de un óxido de \alpha-olefina que tenga
un número de átomos de carbono mayor o igual a 12. Concretamente, en
la fórmula anterior (I), Y puede ser un grupo etilo cuando la cadena
de óxido de alquileno designada mediante un número de recurrencia n
sea una cadena de óxido de butileno derivada a partir de óxido de
butileno. Al mismo tiempo, Y puede ser un grupo hidrocarburo que
tenga un número de átomos de carbono mayor o igual a 10 cuando la
cadena de óxido de alquileno designada mediante un número de
recurrencia n sea una cadena de óxido de
\alpha-olefina que tenga un número de átomos de
carbono mayor o igual a 12 derivada a partir de un óxido de
\alpha-olefina que tenga un número de átomos de
carbono mayor o igual a 12.
Además, en los casos en los que se incluye una
cadena de óxido de \alpha-olefina, el óxido de
\alpha-olefina que tiene un número de átomos de
carbono mayor o igual a 12 a partir del que se deriva la cadena no
está particularmente limitado siempre que sea un compuesto epoxídico
que contenga un grupo alquileno que tenga un número de átomos de
carbono mayor o igual a 12, y puede ser más preferentemente un
compuesto epoxídico que contenga un grupo alquileno que tenga un
número de átomos de carbono que oscila entre 12 y 30. Se puede usar
tal óxido de \alpha-olefina solo o como mezcla en
una combinación de dos o más tipos de éste.
Cuando la cadena de óxido de alquileno designada
mediante el número de recurrencia n sea una cadena de óxido de
butileno, las dos cadenas de óxido de etileno designadas mediante
los números de recurrencia m y p pueden determinarse de forma que
esas cadenas se incluyan en la parte designada como "A" en la
fórmula anterior (I) desde 80% en peso a 90% en peso,
preferentemente desde 82% en peso a 87% en peso. Además, cuando la
cadena de óxido de alquileno designada mediante el número de
recurrencia n sea una cadena de óxido de
\alpha-olefina que tenga un número de átomos de
carbono mayor o igual a 12, las dos cadenas de óxido de etileno
designadas mediante los números de recurrencia m y p pueden
determinarse de forma que esas cadenas se incluyan en la parte
designada como "A" en la fórmula anterior (I) desde 90% en peso
a 94% en peso, preferentemente desde 92% en peso a 94% en peso. Por
consiguiente, en la parte designada como "A" en la fórmula
anterior (I), se puede predeterminar que los valores que se calculen
por medio de la siguiente fórmula estén en el intervalo entre 80/20
y 94/6:
(44 x (m + p)/(el peso molecular de la unidad de
óxido de alquileno que tiene un número de átomos de carbono mayor o
igual a cuatro)x n). A modo de referencia, "44" denota
en la presente descripción un peso molecular de óxido de
etileno.
Cuando la proporción entre las dos cadenas de
óxido de etileno designadas mediante los números de recurrencia m y
p se encuentra por debajo del intervalo anterior, puede darse una
disminución de la capacidad de absorción de tinta de la hoja para
impresión por chorro de tinta. Si, por el contrario, esta proporción
se encuentra por encima del anterior intervalo, puede darse un
emborronamiento de tinta a consecuencia de la absorción de agua tras
el almacenamiento en condiciones de humedad.
En la parte designada como "A" en la fórmula
anterior (I), un valor obtenido mediante el cálculo: "p/(m +
p)", debe determinarse concretamente que la proporción de una
parte de la cadena de óxido de etileno designada mediante el número
de recurrencia p en dos de las cadenas de óxido de etileno (partes
designadas mediante los números de recurrencia m y p) sea mayor o
igual a 50% y, en particular, preferentemente en el intervalo entre
60% y 80%. Por consiguiente, se puede llevar a cabo fácilmente una
reacción de esterificación y una reacción de transesterificación con
el compuesto de ácido dicarboxílico R^{1} descrito más
adelante.
En la fórmula (I) descrita anteriormente, una
parte designada como X^{1} es un residuo de un compuesto orgánico
que posee dos grupos hidrógeno activos. Entre los compuestos
orgánicos que poseen dos grupos hidrógeno activos se pueden incluir,
por ejemplo, etilenglicol, dietilenglicol, propilenglicol,
dipropilenglicol, 1,4-butanodiol,
1,4-hexanodiol, neopentilglicol, bisfenol A,
politetrametilenglicol; dioles alicíclicos tales como
1,4-ciclohexano-dimetanol y
similares; aminas tales como butilamina, laurilamina, octilamina,
ciclohexilamina, anilina y similares. Éstos pueden usarse solos o en
una combinación de dos o más tipos de tales compuestos.
En la fórmula (I) descrita anteriormente, una
parte designada como R^{1} es un residuo de un compuesto de ácido
dicarboxílico. Entre los compuestos de ácido dicarboxílico que se
pueden aplicar se incluyen, por ejemplo, ácido dicarboxílico,
anhídrido dicarboxílico, éster de alquilo inferior de ácido
dicarboxílico y similares. El ácido dicarboxílico descrito
anteriormente puede incluir, por ejemplo, ácido ftálico, ácido
isoftálico, ácido tereftálico, ácido malónico, ácido succínico,
ácido sebácico, ácido maléico, ácido fumárico, ácido adípico, ácido
itacónico y similares. El anhídrido dicarboxílico descrito
anteriormente puede incluir, por ejemplo, anhídridos de varios tipos
de ácidos dicarboxílicos descritos anteriormente. Además, el éster
de alquilo inferior de ácido dicarboxílico descrito anteriormente
puede incluir, por ejemplo, éster metílico, éster dimetílico, éster
etílico, éster dietílico, éster propílico, éster dipropílico y
similares de varios tipos de ácidos dicarboxílicos descritos
anteriormente. Éstos pueden usarse solos o en combinación de dos
tipos o más de tales compuestos. Entre ellos se puede usar, en
particular, anhídrido dicarboxílico o éster de alquilo inferior de
ácido dicarboxílico en vista de la viabilidad de las reacciones.
Debido a que este compuesto polimérico absorbente
de agua (1) que se representa mediante la fórmula (I) presenta una
capacidad de absorción de agua de 5 a 15 veces su propio peso, se
puede conferir una capacidad de absorción de tinta a la capa
receptora de tinta mediante el uso de este compuesto. Además, al
compuesto polimérico absorbente de agua (1) se le puede dar forma de
hoja mediante extrusión debido a su termoplasticidad; por lo tanto,
se puede permitir una producción simplificada de una hoja para
impresión por chorro de tinta.
A continuación se explica un procedimiento
ejemplar para producir el compuesto polimérico absorbente de agua
(1) que se representa mediante la fórmula (I). En primer lugar, se
somete un compuesto orgánico que tiene un número de átomos de
carbono mayor o igual a 2 a una polimerización por adición con óxido
de etileno a aproximadamente de 90 a 200ºC usando un álcali
cáustico tal como hidróxido sódico o hidróxido potásico como
catalizador. A continuación, se efectúa una polimerización por
adición con óxido de alquileno que posee un número de átomos de
carbono mayor o igual a 4, y después se continúa la polimerización
por adición con óxido de etileno. Concretamente, se somete un óxido
de etileno, óxido de butileno u óxido de
\alpha-olefina que tiene un número de átomos de
carbono mayor o igual a 12, y después un óxido de etileno, a una
polimerización por adición como un bloque en este orden a un
compuesto orgánico que tiene dos grupos hidrógeno activos. A modo de
precaución, el compuesto de óxido de polialquileno que se obtiene en
esta etapa puede tener preferentemente un peso molecular medio
ponderado en el intervalo de 5000 a 30000, y tiene un peso molecular
medio ponderado particularmente preferente en el intervalo entre
10000 y 30000. Cuando el peso molecular medio ponderado se encuentra
por debajo del anterior intervalo, puede darse un deterioro en la
formabilidad de una capa receptora de tinta. Por el contrario,
cuando el peso molecular medio ponderado se encuentra por encima del
anterior intervalo, puede traer aparejada una notable disminución de
la velocidad de reacción de la reacción de adición de óxido de
alquileno. A continuación se añade un compuesto de ácido
dicarboxílico al compuesto de óxido de polialquileno. Después, tras
la elevación de la temperatura, se lleva a cabo la deshidratación o
desalcoholización a una presión reducida de 0,1 a 2,7 x 10^{3} Pa
mientras se calienta a entre 80 y 250ºC. El tiempo de reacción puede
ser generalmente de 30 minutos a 10 horas. De acuerdo con esto, se
obtiene el compuesto polimérico absorbente de agua (1).
Cuando se añade ácido dicarboxílico al compuesto
de óxido de polialquileno, la proporción de incorporación de ambos
compuestos se determina preferentemente en el intervalo entre 1/3,5
y 1/0,5 a una proporción equivalente.
El compuesto polimérico absorbente de agua (1)
obtenido de este modo puede estar predeterminado preferentemente
para tener un peso molecular medio ponderado en el intervalo entre
10000 y 300000, y en particular preferentemente entre 50000 y
200000. Además, un valor resultante de la división de un peso
molecular medio ponderado del compuesto polimérico absorbente de
agua (1) obtenido de tal manera con un peso molecular medio
ponderado del compuesto de óxido de polialquileno que se usa para la
producción puede ser preferentemente mayor o igual a 3, más
preferentemente en el intervalo entre 3 y 21, y aún más
preferentemente en el intervalo entre 5 y 21.
Otro rasgo de la hoja para impresión por chorro
de tinta según la presente invención se caracteriza por el hecho de
que la capa receptora de tinta comprende un compuesto polimérico
catiónico (2). Debido a que el compuesto polimérico catiónico (2)
puede reaccionar con los tintes aniónicos que se usan generalmente
en la tinta con base de agua, se puede evitar de ese modo el
emborronamiento de la tinta. Además, debido a que el compuesto
polimérico catiónico (2) es una macromolécula, puede que no tenga
lugar el corrimiento a la superficie de la capa receptora de tinta.
A modo de precaución, el compuesto polimérico catiónico (2) de la
presente descripción se refiere a sustancias catiónicas que tienen
un peso molecular medio ponderado mayor o igual a 1000, y
preferentemente mayor o igual a 5000.
La cantidad de compuesto polimérico catiónico (2)
que puede estar contenida puede encontrarse preferentemente en el
intervalo entre 50/50 y 99/1, más preferentemente en el intervalo
entre 65/35 y 90/10 como proporción de mezcla en peso del compuesto
polimérico absorbente de agua (1) y el compuesto polimérico
catiónico (2). Cuando la cantidad de compuesto polimérico catiónico
(2) se encuentra por debajo del anterior intervalo, puede darse un
emborronamiento de la tinta a consecuencia de la absorción de agua
tras un almacenamiento en condiciones de humedad. Por el contrario,
cuando la cantidad se encuentra por encima del anterior intervalo,
puede deteriorarse la capacidad de absorción de tinta de la capa
receptora de tinta.
Como compuesto polimérico catiónico (2) usado
adecuadamente,
(a) un compuesto polimérico catiónico que tiene
un peso molecular medio ponderado en el intervalo entre 1000 y 50000
con una disposición lineal e irregular que comprende de 65% en moles
a 99% en moles de una unidad estructural de etileno representada por
la fórmula anterior (II), una cantidad menor o igual a 15% en moles
de una unidad estructural de acrilato representada por la fórmula
anterior (III), y de 1% en moles a 35% en moles de una unidad
estructural de acrilamida representada por la fórmula anterior
(IV).
El compuesto polimérico catiónico (2) del
compuesto (a) descrito anteriormente debe comprender de 65% en moles
a 99% en moles, y más preferentemente, puede comprender de 65% en
moles a 80% en moles de la unidad estructural de etileno
representada por la fórmula anterior (II). Cuando el contenido de la
unidad estructural de etileno se encuentra por debajo del anterior
intervalo, puede disminuir la solubilidad mutua con el compuesto
polimérico absorbente de agua (1). Por el contrario, cuando el
contenido de unidad estructural de etileno se encuentra por encima
del anterior intervalo, puede darse un caso de emborronamiento
causado por la falta de reactividad disponible con los tintes,
debida a la presencia insuficiente de la unidad estructural de
acrilamida que participa en una reacción
\hbox{con los
tintes.}
El compuesto polimérico catiónico (2) descrito
anteriormente del compuesto (a) descrito anteriormente debe
comprender una cantidad menor o igual a 15% en moles, y más
preferentemente, puede comprender de 5% en moles a 10% en moles de
una unidad estructural de acrilato representada por la fórmula
anterior (III). Cuando el contenido de la unidad estructural de
acrilato se encuentra por debajo del anterior intervalo, puede que
no se logre la solubilidad mutua con el compuesto polimérico
absorbente de agua (1). Cuando, por el contrario, el contenido de
unidad estructural de acrilamida se encuentra por encima del
anterior intervalo, pueden producirse dificultades para producir el
compuesto polimérico catiónico (2).
El compuesto polimérico catiónico (2) descrito
anteriormente del compuesto (a) descrito anteriormente comprende de
1% en moles a 35% en moles, y en particular, preferentemente, puede
comprender de 10% en moles a 30% en moles de una unidad estructural
de acrilamida representada por la fórmula anterior (IV). Cuando el
contenido de la unidad estructural de acrilamida se encuentra por
debajo del anterior intervalo, puede darse un emborronamiento debido
a la existencia de tintes que quedan sin reaccionar porque la
equivalencia de la reacción con los tintes desciende a un nivel
insuficiente. Cuando, por el contrario, el contenido de unidad
estructural de acrilamida se encuentra por encima del anterior
intervalo, puede producirse un deterioro extremo de la solubilidad
mutua con el compuesto polimérico absorbente de agua (1).
Los compuestos poliméricos catiónicos (2) del
anterior compuesto (a) tienen una disposición lineal e irregular en
cada una de las unidades de la fórmula. De este modo se adquiere
termoplasticidad y se hace posible el termoformado de la capa
receptora de tinta combinado con la termoplasticidad del compuesto
polimérico absorbente de agua (1). Además, el peso molecular medio
ponderado de tal compuesto polimérico catiónico (2) se encuentra en
el intervalo entre 1000 y 50000, prefiriéndose particularmente el
intervalo entre 5000 y 30000. Cuando el peso molecular medio
ponderado se encuentra por debajo del anterior intervalo, puede
darse un corrimiento del compuesto polimérico catiónico (2) sobre la
superficie de la capa receptora de tinta. Cuando, por el contrario,
el peso molecular medio ponderado se encuentra por encima del
anterior intervalo, a menudo una elevación de la viscosidad de
fusión puede producir dificultades en el mezclado con el compuesto
polimérico absorbente de agua (1).
Se prefiere que la capa receptora de tinta de la
hoja para impresión por chorro de tinta según la presente invención
comprenda un agente tensioactivo catiónico o no iónico (3). Debido a
que de este modo aumenta la hidrofilicidad de la capa receptora de
tinta, puede mejorarse la velocidad de absorción de tinta, y además,
puede evitarse el emborronamiento de la tinta.
Entre los agentes tensioactivos catiónicos (3)
empleados adecuadamente pueden estar incluidos, por ejemplo, agentes
tensioactivos catiónicos del tipo sal secundaria de amonio, agentes
tensioactivos catiónicos del tipo sal terciaria de amonio, agentes
tensioactivos catiónicos del tipo sal cuaternaria de amonio, y
similares. Además, entre los agentes tensioactivos no iónicos (3)
empleados adecuadamente pueden estar incluidos, por ejemplo, agentes
tensioactivos no iónicos de tipo alquilfenol, agentes tensioactivos
no iónicos de tipo alcohol superior, agentes tensioactivos no
iónicos de tipo ácido graso superior, agentes tensioactivos no
iónicos de tipo plurónico, ésteres de ácido graso de propilenglicol,
ésteres de ácido graso de glicerol, y similares.
La cantidad de agente tensioactivo no iónico (3)
que puede estar contenida en la capa receptora de tinta puede ser
preferentemente de 1% en peso a 10% en peso, y en particular, puede
ser preferentemente de 2% en peso a 5% en peso. Cuando la cantidad
de agente tensioactivo (3) se encuentra por debajo del anterior
intervalo, puede darse una reducción de la velocidad de absorción de
tinta, o es posible que aumente la incidencia del emborronamiento de
tinta. Cuando, por el contrario, la cantidad se encuentra por encima
del anterior intervalo, puede darse un corrimiento sobre la
superficie de la capa receptora de tinta, por lo que puede
producirse pegajosidad en la superficie.
Aunque el espesor de la capa receptora de tinta
no está limitado particularmente siempre que pueda proporcionarse la
absorción de la tinta, se encuentra generalmente en el intervalo
entre 10 \mum y 50 \mum, y particularmente de 20 \mum a 30
\mum.
Una hoja para impresión por chorro de tinta según
la presente invención está formada a partir de una capa de substrato
y una capa receptora de tinta con la que se recubre la capa de
substrato. El material de la capa de substrato no está limitado
especialmente, sin embargo, se puede usar adecuadamente una película
formada a partir de plásticos insolubles en agua, por ejemplo,
resinas de poliéster, poliamidas, poliolefinas y similares. En
particular, son preferibles las resinas de poliéster con las que se
forman películas que tienen una dureza, transparencia y propiedad de
adhesión a la capa receptora superiores. Aunque el espesor de la
capa de substrato no está limitado especialmente, se encuentra
generalmente en el intervalo entre 50 \mum y 100 \mum, y
particularmente de 70 \mum a
100 \mum.
100 \mum.
A continuación se explica un procedimiento para
producir una hoja para impresión por chorro de tinta de la presente
invención. En primer lugar, se prepara una composición de resina:
fundiendo y mezclando un compuesto polimérico absorbente de agua (1)
y un compuesto polimérico catiónico (2) según procedimientos
conocidos; y añadiendo un agente tensioactivo catiónico o no iónico
(3) si es preciso. A continuación, la composición de resina se
granula, y seguidamente se funde y se extrude en forma de película
al tiempo que se recubre con ella de forma concomitante la capa de
substrato de forma que se pueda producir una hoja para impresión por
chorro de tinta. Cuando la capa de substrato está formada a partir
de plásticos, la hoja para impresión por chorro de tinta puede
producirse mediante la así denominada coextrusión en la que el
recubrimiento se lleva a cabo mientras se extruden tanto la capa
receptora de tinta como la capa de substrato. Mediante esta
coextrusión puede lograrse la simplificación del procedimiento para
la producción de la hoja para impresión por chorro de tinta.
Además, también se puede producir una hoja para
impresión por chorro de tinta: disolviendo la composición de resina
en un disolvente que puede disolver la resina mencionada
anteriormente usada para la capa receptora de tinta (por ejemplo, un
disolvente mixto de tolueno y metanol); y recubriendo la capa de
substrato con la composición disuelta. Para el procedimiento de
recubrimiento se pueden emplear varios tipos de medios conocidos,
por ejemplo, una máquina recubridora de barra, una máquina
recubridora de rodillo, una máquina recubridora de cuchilla, una
máquina recubridora de contacto osculador y similares.
Cuando se recubre una capa de substrato con una
capa receptora de tinta mediante la extrusión o el recubrimiento
descritos anteriormente, puede efectuarse un tratamiento con una
imprimación sobre la superficie de la capa de substrato con el fin
de mejorar la fuerza de adhesión de ambas capas, si fuera
preciso.
Cuando se lleva a cabo una impresión por chorro
de tinta usando esta hoja para impresión por chorro de tinta, la
tinta con base de agua se absorbe rápidamente en la hoja receptora
de tinta, con lo que se pueden obtener imágenes nítidas. Además, aún
cuando la hoja para impresión por chorro de tinta se somete, tras la
impresión, a un almacenamiento en condiciones de humedad durante un
largo periodo de tiempo, apenas se da el emborronamiento de la
tinta.
Los efectos ejercidos por la presente invención
resultarían evidentes a partir de los siguientes ejemplos, sin
embargo, esos ejemplos no deben interpretarse como limitación alguna
de la presente invención.
Se preparó un compuesto polimérico absorbente de
agua (1), siendo m 52, siendo n 14, siendo p 155, siendo Y un grupo
etilo, siendo X^{1} un residuo de etilenglicol, y siendo R^{1}
un residuo de ácido eicosanodioico en la fórmula (I) descrita
anteriormente. La proporción en peso del óxido de alquileno que
posee 4 o más átomos de carbono en el compuesto de óxido de
polialquileno fue 11% en peso para este compuesto polimérico
absorbente de agua (1). Además, el peso molecular medio ponderado
del residuo de óxido de polialquileno representado por AX^{1}A fue
20294. Además, el peso molecular medio ponderado de este compuesto
polimérico absorbente de agua (1) fue 154800. Como referencia, se
llevó a cabo la medición de un peso molecular mediante una
conversión de OPE, usando CPG en un sistema con base de agua con una
solución mixta de acetonitrilo y agua en una proporción de 1:1 como
disolvente para disolver el compuesto polimérico absorbente de agua
(1).
Mientras tanto, se preparó un compuesto
polimérico catiónico (2), siendo R^{2} C_{2}H_{5} en la
fórmula anterior (III), siendo R^{3} un grupo etileno, siendo
R^{4}, R^{5} y R^{6} grupos metilo y siendo X^{-}
C_{2}H_{5}OSO_{3}^{-} en la fórmula anterior (IV). Las
fracciones molares (determinadas con RMN) en este compuesto
polimérico catiónico (2) fueron: 65% en moles para una unidad
estructural de etileno representada por la fórmula anterior (II); 5%
en moles para una unidad estructural de acrilato representada por la
fórmula anterior (III) y 30% en moles para una unidad estructural de
acrilamida representada por la fórmula anterior (IV). Además, el
peso molecular medio ponderado (determinado con CPG) de este
compuesto polimérico catiónico (2) fue 23000.
Después, se mezclaron 80 partes en peso del
compuesto polimérico absorbente de agua (1) y 20 partes en peso del
compuesto polimérico catiónico (2) usando una extrusora de doble
husillo con unas condiciones de extrusión de 150ºC, y se logró así
la granulación. A continuación, el granulado resultante se extrudió
usando una extrusora de husillo simple a 150ºC, y de ese modo se
formó una película con un espesor de 40 \mum. Finalmente, se
produjo una hoja para impresión por chorro de tinta del ejemplo 1
mediante el recubrimiento de una película de tereftalato de
polietileno (100 \mum de espesor) con la película así formada,
seguido de un procedimiento de laminación a 160ºC.
Se preparó un compuesto polimérico absorbente de
agua (1), siendo m 28, siendo n 2, siendo p 118, siendo Y un grupo
hidrocarburo que posee de 12 a 14 átomos de carbono, siendo X^{1}
un residuo de etilenglicol, y siendo R^{1} un residuo de ácido
tereftálico en la fórmula (I) descrita anteriormente. La proporción
en peso del óxido de alquileno que posee 4 o más átomos de carbono
en el compuesto de óxido de polialquileno fue 6% en peso para este
compuesto polimérico absorbente de agua (1). Además, el peso
molecular medio ponderado del residuo de óxido de polialquileno
representado por AX^{1}A fue 13873. Además, el peso molecular
medio ponderado de este compuesto polimérico absorbente de agua (1)
fue 97111, cuando se determinó de forma similar al procedimiento de
medición del anterior ejemplo 1.
Mientras tanto, se preparó un compuesto
polimérico catiónico (2), siendo R^{2} C_{2}H_{5} en la
fórmula anterior (III), siendo R^{3} un grupo etileno, siendo
R^{4} y R^{5} grupos metilo, siendo R^{6} un grupo laurilo y
siendo X^{-} un ion cloruro en la fórmula anterior (IV). Las
fracciones molares (determinadas con RMN) en este compuesto
polimérico catiónico (2) fueron: 70% en moles para una unidad
estructural de etileno representada por la fórmula anterior (II);
10% en moles para una unidad estructural de acrilato representada
por la fórmula anterior (III) y 20% en moles para una unidad
estructural de acrilamida representada por la fórmula anterior (IV).
Además, el peso molecular medio ponderado (determinado con CPG) de
este compuesto polimérico catiónico (2) fue 23000.
Después, se usaron 75 partes en peso del
compuesto polimérico absorbente de agua (1) y 25 partes en peso del
compuesto polimérico catiónico (2) para producir una hoja para
impresión por chorro de tinta del ejemplo 2 de forma similar al
procedimiento del ejemplo 1.
Se preparó un compuesto polimérico absorbente de
agua (1), siendo m 42, siendo n 23, siendo p 168, siendo Y un grupo
etilo, siendo X^{1} un residuo de etilenglicol, y siendo R^{1}
un residuo de ácido eicosanodioico en la fórmula (I) descrita
anteriormente. La proporción en peso del óxido de alquileno que
posee 4 o más átomos de carbono en el compuesto de óxido de
polialquileno fue 18% en peso para este compuesto polimérico
absorbente de agua (1). Además, el peso molecular medio ponderado
del residuo de óxido de polialquileno representado por AX^{1}A fue
21854. Además, el peso molecular medio ponderado de este compuesto
polimérico absorbente de agua (1) fue 139860, cuando se determinó de
forma similar al procedimiento de medición del anterior ejemplo
1.
Después, se usaron 85 partes en peso del
compuesto polimérico absorbente de agua (1) y 15 partes en peso del
compuesto polimérico catiónico (2), como en el ejemplo 1, para
producir una hoja para impresión por chorro de tinta del ejemplo 3
de forma similar al procedimiento del ejemplo 1.
Se produjo una hoja para impresión por chorro de
tinta del ejemplo 4 de forma similar al procedimiento del ejemplo 1,
a excepción de que las 20 partes en peso del compuesto polimérico
catiónico (2) que se usaron en el ejemplo 1 se sustituyeron por una
mezcla de 10 partes en peso del compuesto polimérico catiónico (2),
como en el ejemplo 1, y 10 partes en peso de cloruro de lauril
trimetilamonio como agente tensioactivo (3) que se había mezclado y
granulado previamente con un rodillo calentado a 150ºC.
Ejemplo comparativo
1
Se produjo una hoja para impresión por chorro de
tinta del ejemplo comparativo 1 de forma similar al procedimiento
del ejemplo 1, a excepción de que se usaron las 100 partes en peso
del compuesto polimérico absorbente de agua (1) usadas en el ejemplo
1 sin usar ningún compuesto polimérico catiónico (2).
Ejemplo comparativo
2
Se produjo una hoja para impresión por chorro de
tinta del ejemplo comparativo 2 de forma similar al procedimiento
del ejemplo 1, a excepción de que las 20 partes en peso del
compuesto polimérico catiónico (2) que se usaron en el ejemplo 1 se
sustituyeron por 20 partes en peso de cloruro de lauril
trimetilamonio como agente tensioactivo (3).
La impresión se llevó a cabo en la hoja para
impresión por chorro de tinta que se produjo en cada uno de los
ejemplos y ejemplos comparativos, usando impresoras de chorro de
tinta (de nombre comercial "Epson PM750C"; y de nombre
comercial "Canon BJC-455J"). Un minuto después
de completar la impresión, la parte impresa de la capa receptora de
tinta se frotó suavemente con un dedo, y así se evaluó visualmente
las respectivas capacidades de absorción de tinta como:
"\circledcirc", capacidad de absorción de
tinta sumamente excelente sin ningún cambio en la parte
impresa;"\bigcirc", capacidad de absorción de tinta
excelente;
"\triangle", capacidad de absorción de
tinta bastante inferior; y ">", casos en los que la tinta
salió con una parte impresa sucia. Los resultados se ilustran en la
tabla 1 que se muestra más adelante.
Las hojas para impresión por chorro de tinta, que
se sometieron a una impresión de forma similar al procedimiento
descrito anteriormente, se dejaron a temperatura ambiente durante 3
horas después de completar la impresión. Después, las hojas se
colocaron en una cámara con una temperatura y humedad constantes a
una temperatura de 35ºC y una humedad del 90%, y después se observó
visualmente el emborronamiento de la tinta tras 24 horas y 120
horas. Los resultados se evaluaron como: "1", no se observó
emborronamiento alguno; "2", se observó un grado de
emborronamiento leve, "3" se observó un emborronamiento
inequívoco; y "4" el emborronamiento se manifestó de tal manera
que la impresión quedó irreconocible. Los resultados se ilustran en
la siguiente tabla 1.
Tal como se muestra en la tabla 1, resultó
evidente que la hoja para impresión por chorro de tinta producida en
cada uno de los ejemplos era superior con respecto a la capacidad de
absorción de tinta y la propiedad de emborronamiento de la tinta
cuando se comparan con las de la hoja para impresión por chorro de
tinta producida en cada uno de los ejemplos comparativos. Por
consiguiente, se demostraron las ventajas de la presente
invención.
Tal como se explica anteriormente en la presente
descripción, según la presente invención, se puede proporcionar una
mejor capacidad de absorción de tinta cuando se lleva a cabo la
impresión por chorro de tinta, y además, se puede evitar el
emborronamiento de la tinta que convencionalmente suponía una
desventaja en los casos en los que usaba un polímero hidrófilo en
una capa receptora de tinta.
Claims (8)
1. Una composición de resina para la impresión
por chorro de tinta, comprendiendo la composición:
(1) un polímero absorbente de agua que tiene un
peso molecular medio ponderado de 10.000 a 300.000, de fórmula
general
en la que X^{1} es el residuo de
un compuesto orgánico que posee dos átomos de hidrógeno activos,
R^{1} es el residuo de un ácido dicarboxílico y A
es
enlazados para
formar
en la que Y es un grupo
hidrocarburo que posee dos o más átomos de carbono y m,
n y p son cada uno un número entero con un valor de 1
o más, predeterminados para satisfacer las
condiciones:
- 44(m + p) / n (peso molecular de [CH_{2}CHYO]=94/6 a 80/20
- y p/(m + p) \geq ½;
y
(2) un polímero catiónico que tiene un peso
molecular medio ponderado de 1.000 a 50.000.
2. Una composición de resina según la
reivindicación 1, en la que el polímero catiónico (2) tiene una
estructura lineal e irregular que comprende de 65 a 99% en moles de
unidades de etileno de fórmula
no más de 15% en moles de unidades
de acrilato de fórmula
general
en la que R^{2} es un grupo
alquilo que posee de 1 a 4 átomos de carbono; y de 1 a 35% en moles
de unidades de acrilamida de fórmula
general
en la que R^{3} es un grupo
alquileno que posee de 2 a 8 átomos de carbono; R^{4} y R^{5}
representan cada uno un grupo alquilo que posee de 1 a 4 átomos de
carbono; R^{6} es hidrógeno, un grupo alquilo que posee de 1 a 12
átomos de carbono, un grupo aralquilo que posee de 7 a 12 átomos de
carbono, o un grupo alquilo alicíclico que posee de 6 a 12 átomos de
carbono; y X^{\circleddash} es un halógeno,
CH_{3}OSO_{3}^{-} o
C_{2}H_{5}OSO_{3}^{-}.
3. Una composición de resina según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que la proporción en
peso del polímero (1) absorbente de agua con respecto al polímero
catiónico (2) es de 50/50 a 99/1.
4. Una composición de resina según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende (3) además un agente
tensioactivo catiónico o no iónico.
5. Una composición de resina según la
reivindicación 4 que contiene el agente (3) tensioactivo catiónico o
no iónico en una cantidad de 1 a 10% en peso.
6. Una hoja para impresión por chorro de tinta
que comprende una capa de substrato y una capa receptora de tinta
recubriendo la capa de substrato, comprendiendo la capa receptora de
tinta una composición de resina según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5.
7. Un procedimiento para la impresión por chorro
de tinta usando una hoja para impresión por chorro de tinta según la
reivindicación 6, que comprende la absorción de pequeñas gotitas de
tinta de color con base de agua mediante la descarga a la capa
receptora de tinta.
8. Un procedimiento para producir una hoja para
impresión por chorro de tinta que comprende las etapas de: extrusión
de una composición de resina que constituye una capa de substrato en
forma de hoja; extrusión de una composición de resina según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en forma de hoja, al mismo
tiempo que la capa de substrato, y formación de capas a partir de
ambas composiciones de resina.
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