ES2246209T3 - Material de registro para el procedimiento de impresion por chorro de tinta. - Google Patents
Material de registro para el procedimiento de impresion por chorro de tinta.Info
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Abstract
Papel base para un material de registro para el procedimiento de impresión por chorro de tinta caracterizado porque contiene del 5 al 55% en peso de una carga, el papel no contiene agentes de encolado en masa y está impregnado con un impregnante, en el que la absorción de la resina del impregnante se ha ajustado de modo que el papel base presenta una capacidad de absorción de líquidos en la cara posterior de 20 g/m2 como máximo.
Description
Material de registro para el procedimiento de
impresión por chorro de tinta.
La invención se refiere a un material de registro
para chorro de tinta (Ink-Jet) con un papel base
novedoso para esta finalidad.
En el procedimiento de impresión por chorro de
tinta se aplican gotas de tinta minúsculas sobre un material de
registro que absorbe dichas gotas, mediante diversas técnicas que ya
han sido descritas a menudo.
El material de registro ha de satisfacer
distintas exigencias como una alta densidad de color de los puntos
impresos, una rápida absorción de la tinta y con ello, suficiente
resistencia al corrimiento, una difusión del color de los puntos
impresos en dirección transversal que no exceda lo necesario, así
como un moteado reducido y una alta resistencia al agua.
Los materiales de registro para chorro de tinta
constan de un material soporte, una capa absorbente de tinta
aplicada encima y, dado el caso, otras capas auxiliares.
Las impresoras de chorro de tinta para la
preparación de impresiones de aspecto fotográfico emplean tintas con
una alta proporción de agua como disolvente. Al emplear los papeles
para chorro de tinta tradicionales se produce un arrugamiento en
dirección transversal (cockle), debido al alto contenido en agua que
penetra en la base de papel a través de la capa absorbente de tinta.
Este arrugamiento ocasiona un contacto del material de registro con
el cabezal de impresión y tiene como consecuencia un deterioro de la
imagen impresa. Además, el contacto con el cabezal puede dañar el
material receptor. Por lo tanto, para la preparación de impresiones
de aspecto fotográfico por chorro de tinta es necesario el empleo de
un material de registro en el que el papel base presente una alta
estabilidad dimensional y, por ello, sea capaz de absorber una gran
cantidad de agua sin mostrar el arrugamiento mencionado
anterior-
mente.
mente.
Del documento JP 06-262845A se
conoce un material receptor cuyo soporte de papel contiene una
celulosa de madera de frondosas y presenta un encolado de almidón y
dímero de alquilcetena. El papel sometido a prueba parece presentar
una buena capacidad de absorción y una uniformidad de los puntos
impresos. Sin embargo, una desventaja de este material receptor es
la insuficiente estabilidad dimensional (arrugamiento) en caso de
una elevada absorción de agua.
El mismo problema de insuficiente estabilidad
dimensional en caso de elevada absorción de agua se observa en uno
de los papeles de impresión descritos en el documento JP
08-258399A, que contiene un carbonato cálcico con
partículas fusiformes y un agente de encolado neutro.
El problema del arrugamiento parece haberse
resuelto en el documento JP 11-099737 mediante un
papel para chorro de tinta que contiene, además de una capa
absorbente de tinta, al menos otra capa adicional, llamada capa
soporte, que consta de una resina insoluble en agua como polietileno
o polipropileno. La desventaja es el largo tiempo de secado del
papel impreso.
El documento JP 52053012A da a conocer una hoja
de impresión para el procedimiento de chorro de tinta que no ha
sufrido ningún encolado interno y que presenta una capa absorbente
de tinta.
Objetivo de la invención es facilitar un material
de registro para el procedimiento de impresión por chorro de tinta,
que presente una buena estabilidad dimensional y una alta capacidad
de absorción de agua y que además, aparte de una alta densidad de
color, presente una excelente resistencia al corrimiento y una buena
resistencia al agua.
Este objetivo se consigue mediante un papel base
sin agentes de encolado en masa, con 5 a 55% en peso de una carga e
impregnado con una resina de impregnación, en el que la absorción de
la resina se ha ajustado de modo que el papel base presenta en la
cara posterior una capacidad de absorción de líquidos de 20
g/m^{2} como máximo, preferentemente sin embargo de 3 a 6
g/m^{2}. La cara posterior del papel base es la cara opuesta a la
que soporta la imagen.
Además es objeto de la invención un material de
registro para chorro de tinta con el papel base descrito
anteriormente como soporte y al menos una capa absorbente de tinta
aplicada sobre la cara anterior. Otras capas adicionales pueden
aplicarse entre el soporte y la capa absorbente de tinta o sobre la
capa absorbente de tinta.
La carga que contiene el papel base puede ser un
óxido de titanio, sulfuro de cinc, carbonato cálcico, caolín, talco,
arcilla o mezclas de estas cargas. En una forma de realización
preferida se emplea una mezcla de óxido de titanio y caolín en una
relación de 1:10 a 10:1 (masa). Especialmente se consiguen buenos
resultados con una relación de 1:1. La proporción de la carga supone
del 5 al 55% en peso, preferentemente del 20 ó 25% al 50% en
peso.
Para la fabricación del papel base según la
invención pueden usarse celulosas de madera de coníferas (celulosas
de fibra larga) o celulosas de madera de frondosas (celulosas de
fibra corta). Se prefiere una celulosa o mezcla de celulosas con un
volumen específico de 1,4 a 2,0 cm^{3}/g (para un índice de
desgote de 20 a 35ºSR). La longitud de las fibras después del
proceso de refinado debe ser preferentemente de 0,6 a 1,2 mm. En una
configuración especial de la invención se emplea una celulosa de
eucalipto o una mezcla de celulosas de eucalipto y coníferas.
Se pueden añadir además a la suspensión de
celulosa agentes de resistencia a la humedad como resina de
poliamida/poliamina-epiclorhidrina, coadyuvantes de
retención como sales cuaternarias de poliamonio, antiespumantes,
promotores de penetración como sacáridos y otros coadyuvantes. En
comparación con los papeles base para materiales de registro por
chorro de tinta tradicionales, los papeles base según la invención
no presentan ningún agente de encolado que habitualmente se emplee
para el encolado en masa.
Según una forma de realización de la invención,
el material de registro contiene un, así denominado, papel base
satinado por una cara. El papel base satinado por una cara se
fabrica preferentemente en una máquina papelera Yankee, en la que la
cara de la banda de papel del lado del tamiz largo se satina
mediante un cilindro caliente. Debido al largo tiempo de contacto
del papel con el cilindro puede generarse una superficie cerrada,
con una lisura Bendtsen que no debe ser inferior a 1000 ml/s.
En otras configuraciones de la invención puede
emplearse un papel base abierto por las dos caras, es decir, sin
satinar que, una vez impregnado, puede satinarse por una o las dos
caras en una calandria.
La resina (impregnante) es una resina usada
habitualmente en la industria como resina de impregnación. Puede
elegirse del grupo de los ftalatos de dialilo, resinas epoxídicas,
resinas de urea-formaldehído, copoliéster de ácido
úrico y éster de ácido acrílico, resinas de
melamina-formaldehído, resinas de
melamina-fenol-formaldehído, resinas
de fenol-formaldehído,
poli(meta)acrilatos o resinas insaturadas de
poliéster. En una configuración especial de la invención, la masa de
recubrimiento contiene una mezcla de un éster de ácido acrílico y
una resina de urea-formaldehído. Especialmente se
consiguen buenos resultados con una relación de mezcla (masa) éster
de ácido acrílico / resina de urea-formaldehído de
1:10 a 10:1.
La impregnación con la resina puede realizarse en
línea en la máquina papelera, en una cubeta de encolado, o fuera de
línea, fuera de la máquina papelera, en una prensa de encolado o en
una máquina impregnadora. El papel base puede impregnarse por la
cara anterior o por la cara posterior o también por las dos caras,
en lo que la resina penetra en el interior del papel base. La
absorción de resina del papel se ha ajustado de modo que el papel
base presente una capacidad de absorción de líquidos de 20 g/m^{2}
como máximo, preferentemente de 3 a 6 g/m^{2}. La cantidad de
resina (impregnante) puede ser de 2 a 25 g/m^{2}, preferentemente
de 5 a 8 g/m^{2}.
Sobre el papel base según la invención puede
aplicarse en principio cualquier capa absorbente de tinta. En este
caso se trata en su mayor parte de recubrimientos hidrófilos, que
contienen polímeros solubles en agua o dispersables en agua como,
por ejemplo, alcohol polivinílico, alcohol polivinílico catiónico,
polivinilpirrolidona, acetato de polivinilo, almidón, gelatina,
caseína o carboximetilcelulosa. La capa absorbente de tinta puede
contener pigmentos adicionales y sustancias catiónicas para la
fijación de los colores de la tinta.
En una configuración especial de la invención la
capa absorbente de tinta contiene un alcohol polivinílico o una
mezcla de alcohol polivinílico y un homopolímero y/o copolímero de
éster de ácido acrílico. En otra configuración de la invención, la
capa absorbente de tinta puede contener un fijador de color
catiónico y un pigmento. El peso de aplicación de la capa absorbente
de tinta es de 2 a 20 g/m^{2}, especialmente de 6 a 15 g/m^{2}.
La capa absorbente de tinta puede aplicarse por los procedimientos
habituales y dosificación por aerógrafo o cuchillas rotativas.
En una forma de realización especial de la
invención el papel de impresión puede contener una capa de polímero
adicional aplicada sobre la capa receptora. El polímero contenido en
dicha capa presenta una dureza Shore (D) >50 (norma ASTM D 2240).
Especialmente adecuado es un homopolímero y/o copolímero de éster de
ácido acríclico. El peso de aplicación de la capa es de 1 a 10
g/m^{2}, especialmente de 2 a 6 g/m^{2}.
La invención se explica con más detalle mediante
los ejemplos siguientes.
Ejemplos 1 a
3
Una mezcla del 90% en peso de sulfato de celulosa
de madera de frondosas y el 10% en peso de sulfato de celulosa de
madera de coníferas se refinó para una densidad del 4% hasta un
índice de desgote de 42ºSR. A continuación se añadió el 5% en peso
de resina de poliamida/poliamina-epiclorhidrina y el
25% en peso de una mezcla de pigmentos de óxido de titanio (en forma
de rutilo) y caolín en una relación de mezcla de 1:1. Los datos de
peso de los coadyuvantes se refieren a la celulosa.
A partir de esta mezcla se preparó un papel base
con un gramaje de 100 g/m^{2} y un grosor de 120 \mum. El papel,
que presentó una porosidad de 8 segundos Gurley por cada 100 ml, se
impregnó con los siguientes impregnantes:
copolímero de acrilato/estireno (dispersión
acuosa al 47%) (Primal® E-2556): 33% en peso
urea-formaldehído (disolución
acuosa al 50%) (Urecoll® TS) : 33% en peso
antiespumante (OEKOFOAM ®-E 190): 1% en peso
agua: 33% en peso
La impregnación se realizó en la máquina papelera
mediante una cubeta de encolado. Los pesos de aplicación se exponen
en la tabla 1 y se refieren a la masa seca. En la tabla 1 se
menciona asimismo la capacidad de absorción de líquidos de la cara
posterior del papel base impregnado, medida según la norma DIN
53132.
| Ejemplo | Peso de aplicación g/m^{2} | Absorción de líquidos g/m^{2} |
| B1 | 8 | 4 |
| B2 | 12 | 3 |
| B3 | 18 | 4 |
Los papeles base preparados según los ejemplos se
recubrieron con una capa absorbente de tinta de la siguiente
composición:
| Alcohol polivinílico, disolución acuosa al 20% (Mowiol® 20-98) | 760 g |
| Copolímero de estireno, dispersión al 20% (Basoplast® 265 D) | 170 g |
| Butanol | 70 g |
El recubrimiento de los papeles se realizó
mediante dosificación por rasqueta. El peso de aplicación de la capa
absorbente de tinta fue en todos los papeles de 10 g/m^{2}.
En otra etapa del trabajo, los papeles provistos
de la capa absorbente de tinta se recubrieron con una capa de barniz
de la siguiente composición, respecto al peso de la capa seca, en
una cantidad de 3 g/m^{2}:
| \begin{minipage}[t]{113mm}Copolímero de acrilato de n-butilo / estireno (dispersión acuosa al 50%, Acronal\registrado S 305 D)\end{minipage} | 95% en peso |
| Reticulante | 5% en peso |
Ejemplo de comparación
C1
El papel base preparado según el ejemplo 1 se
recubrió con la capa absorbente de tinta del ejemplo 1, sin haberse
impregnado con la masa de recubrimiento según la invención.
Ejemplo de comparación
C2
A partir de una suspensión de celulosa con fibras
de celulosa de madera de frondosas, 25% en peso de carbonato
cálcico, 0,8% en peso de almidón catiónico y 0,5% de dímero de
alquilcetena se preparó un papel base con un gramaje de 100
g/m^{2} (cantidades respecto a la masa de celulosa). A
continuación, el papel se encoló superficialmente con almidón y se
le aplicó una capa absorbente de tinta con 80% en peso de ácido
silícico y 20% en peso de alcohol polivinílico.
Los papeles de impresión según la invención se
imprimieron con una impresora de chorro de tinta HP Deskjet® 550C de
la empresa Hewlett Packard. En los papeles impresos se examinó el
arrugamiento, la densidad de color, la resistencia al corrimiento,
la resistencia al agua y la capacidad de absorción de agua.
La densidad de color se midió con un densitómetro
Gretag por reflexión para los colores cian, magenta, amarillo y
negro.
Para su determinación se colocó el papel de
examen sobre un soporte plano y se valoró visualmente la planicie
del papel con las notas 1 a 5 (muy bueno a muy malo).
Los papeles impresos se introdujeron durante un
minuto en agua a 25ºC y se secaron. Se midió la densidad de color
antes y después del remojo. Los datos corresponden a la densidad de
color restante en porcentaje.
Sobre el papel de impresión según la invención se
imprimió una imagen en tamaño DIN-A5. Al terminar el
proceso de impresión se frotó ligeramente con el dedo la superficie
de la imagen en intervalos de 10 segundos y se examinó la presencia
de rastros de corrimiento. El tiempo de secado se valoró para el
intervalo de \leq10 segundos (muy bueno) a 20-30
segundos (malo).
Los resultados del examen se resumen en la tabla
2.
| Ejemplo | Densidad de color | Resistencia al agua | Arruga- | Secado | ||||||
| cian | magenta | amarillo | negro | cian | magenta | amarillo | negro | miento | ||
| 1 | 2,4 | 2,0 | 1,9 | 2,1 | 98,6 | 81,5 | 98,1 | 98,0 | 1 | <10 s |
| 2 | 2,3 | 2,0 | 1,9 | 2,2 | 98,5 | 83,3 | 98,5 | 98,1 | 1 | <10 s |
| 3 | 2,4 | 2,0 | 1,9 | 2,1 | 99,5 | 82,0 | 98,5 | 98,5 | 1 | <10 s |
| C1 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,8 | - | - | - | - | 1 | <10 s |
| C2 | 2,4 | 1,9 | 1,8 | 2,2 | 96,0 | 80,1 | 97,6 | 97,7 | 5 | <10 s |
Como se deduce de la tabla, con altas densidades
de color, buena resistencia al agua y corto tiempo de secado se
puede conseguir un comportamiento de arrugamiento del material de
registro muy bueno.
Claims (10)
1. Papel base para un material de registro para
el procedimiento de impresión por chorro de tinta
caracterizado porque contiene del 5 al 55% en peso de una
carga, el papel no contiene agentes de encolado en masa y está
impregnado con un impregnante, en el que la absorción de la resina
del impregnante se ha ajustado de modo que el papel base presenta
una capacidad de absorción de líquidos en la cara posterior de 20
g/m^{2} como máximo.
2. Papel base según la reivindicación 1
caracterizado porque la capacidad de absorción de líquidos de
la cara posterior es de 3 a 6 g/m^{2}.
3. Papel base según las reivindicaciones 1 ó 2,
caracterizado porque la carga puede ser un dióxido de
titanio, sulfuro de cinc, carbonato cálcico, caolín, talco, arcilla
o mezclas de éstos.
4. Papel base según una de las reivindicaciones 1
a 3 caracterizado porque la carga es una mezcla de dióxido de
titanio y caolín, en una relación de mezcla de 1:10 a 10:1.
5. Papel base según una de las reivindicaciones 1
a 4 caracterizado porque la cantidad de impregnante es de 2 a
25 g/m^{2}, preferentemente de 5 a 8 g/m^{2}.
6. Papel base según una de las reivindicaciones 1
a 5 caracterizado porque el impregnante contiene una resina
del grupo de los ftalatos de dialilo, resinas epoxídicas, resinas
urea-formaldehído, resinas
melamina-formaldehído, resinas
melamina-fenol-formaldehído, resinas
fenol-formaldehído o resinas insaturadas de
poliéster.
7. Papel base según una de las reivindicaciones 1
a 6 caracterizado porque el impregnante contiene una mezcla
de acrilato y resina de urea-formaldehído.
8. Papel base según la reivindicación 7
caracterizado porque la relación de las cantidades de
acrilato/urea-formaldehído es de 1:10 a 10:1.
9. Material de registro para el procedimiento de
impresión por chorro de tinta que contiene un papel base según una
de las reivindicaciones 1 a 8 con, al menos, una capa absorbente de
tinta y, dado el caso, otras capas adicionales entre el papel base y
la capa absorbente de tinta y sobre la capa absorbente de tinta.
10. Material de registro según la reivindicación
9 caracterizado porque sobre la capa absorbente de tinta se
ha aplicado una capa de protección que contiene un polímero con una
dureza Shore >50 (norma DIN 53505).
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