ES2320153T3 - Composicion de tinta para impresion por chorro de tinta. - Google Patents
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Abstract
Una composición de tinta para la impresión por chorro de tinta, que comprende: - un pigmento en una cantidad de 0,1 a 15% en peso en base a la composición de tinta, - una resina aglutinante en una cantidad de 0,5 a 15% en peso en base a la composición de tinta, - un dispersante de pigmentos en una cantidad de 0,1 a 15% en peso en base a la composición de tinta, y - un disolvente en una cantidad de 60 a 99% en peso en base a la composición de tinta, en la que el disolvente es una mezcla de (1) al menos un éter de glicol en una cantidad de 55 a 95% en peso en base a la composición de tinta, y al menos uno de un compuesto de lactona en una cantidad de 1 a 45% en peso en base a la composición de tinta, o (2) al menos un éter de glicol en una cantidad de 55 a 95% en peso en base a la composición de tinta y 2pirrolidona en una cantidad de 1 a 45% en peso en base a la composición de tinta la resina aglutinante es una resina de copolímero de cloruro de vinilo, y el dispersante de pigmentos es una resina de poliamida-poliéster con dos ó más grupos amido en una de sus moléculas y un peso molecular medio numérico de
Description
Composición de tinta para impresión por chorro
de tinta.
La presente invención se refiere a una
composición de tinta para la impresión por chorro de tinta y, más
concretamente, a una composición de tinta para la impresión por
chorro de tinta que no causa la obstrucción de las boquillas de una
impresora de chorro de tinta durante la impresión, por lo tanto
proporciona una impresión de calidad de impresión deseada; lo que
garantiza una adecuada velocidad de secado de las imágenes impresas;
y se obtiene un excelente desarrollo del color.
Hasta ahora, se han propuesto diversas
composiciones de tinta de pigmentos para la impresión por chorro de
tinta que emplean una variedad de disolventes. Cuando se producen
imágenes a través de la impresión por medio de una impresora de
chorro de tinta que emplea este tipo de composición de tinta de
pigmentos, en algunos casos, se obstruyen las boquillas de la
impresora, lo que proporciona impresiones de calidad de impresión
pobre. Además, el desarrollo del color de las impresiones obtenidas
mediante el uso de este tipo de composición de tinta de pigmentos no
siempre es satisfactorio.
La presente invención se ha concebido para
resolver los problemas antes mencionados, y un objeto de la presente
invención es proporcionar una composición de tinta para la
impresión por chorro de tinta que no cause la obstrucción de las
boquillas de una impresora de chorro de tinta durante la impresión,
para así proporcionar una impresión de calidad de impresión
deseada; lo que garantiza una adecuada velocidad de secado de las
imágenes impresas; y obtener un excelente desarrollo del color.
Los inventores de la presente invención han
llevado a cabo amplios estudios para alcanzar el objetivo
mencionado, y han descubierto que se puede producir una excelente
composición de tinta para la impresión por chorro de tinta mediante
el empleo de un disolvente con una composición predeterminada. La
presente invención se ha logrado en base a este hallazgo.
En consecuencia, la presente invención
proporciona una composición de tinta para la impresión por chorro de
tinta, que comprende un pigmento, una resina aglutinante, un
dispersante de pigmentos, y un disolvente, caracterizada por que el
disolvente está formado de:
(1) al menos un éter de glicol y al menos uno de
un compuesto de lactona y 2-pirrolidona, o
(2) al menos, un acetato de éter de glicol y al
menos uno de ciclohexano e isoforona.
A continuación se describe en detalle la
composición de tinta de la presente invención para la impresión por
chorro de tinta.
En la composición de tinta de la presente
invención para la impresión por chorro de tinta, es esencial que el
disolvente empleado esté formado de (1) al menos un éter de glicol y
al menos uno de un compuesto de lactona y
2-pirrolidona, o (2) al menos un acetato de éter de
glicol y al menos uno de ciclohexano e isoforona. La cantidad de la
mezcla de disolventes, que se determina teniendo en cuenta factores
tales como la viscosidad y la tensión superficial de la composición
de tinta, es generalmente 60 a 99% en peso en base a la composición
de tinta, preferentemente 80 a 97% en peso. En el caso de que al
menos se emplee un éter de glicol, la cantidad del mismo es 15 a
95% en peso en base a la composición de tinta, preferentemente 55 a
85% en peso, y al menos se usa uno de un compuesto de lactona y
2-pirrolidona en una cantidad de 1 a 45% en peso en
base a la composición de tinta, preferentemente 10 a 25% en peso.
En el caso de que al menos se emplee un acetato de éter de glicol,
la cantidad del mismo es 15 a 90% en peso en base a la composición
de tinta, preferentemente 55 a 85% en peso, y al menos se usa uno
de ciclohexanona y isoforona en una cantidad de 0,5 a 30% en peso en
base a la composición de tinta, preferentemente 1 a 25% en
peso.
Ejemplos de éteres de glicol empleados en la
presente invención incluyen los éteres de etilenglicol, tales como
monometiléter de etilenglicol, monobutiléter de etilenglicol,
monometiléter de dietilenglicol, dietiléter de etilenglicol,
dimetiléter de dietilenglicol, etilmetiléter de dietilenglicol,
dietiléter de dietilenglicol, y monobutiléter de trietilenglicol;
éteres de propilenglicol tales como monometiléter de propilenglicol,
monoetiléter de propilenglicol, monobutiléter de propilenglicol,
monometilléter de dipropilenglicol, monoetiléter de
dipropilenglicol, dimetiléter de propilenglicol, dimetiléter de
dipropilenglicol, dietiléter de propilenglicol, y dietiléter de
dipropilenglicol, y sus mezclas.
Ejemplos del compuesto de lactona empleado en la
presente invención incluyen \gamma-butirolactona,
\gamma-valerolactona,
\gamma-caprolactona,
\varepsilon-valerolactona, y sus mezclas.
Ejemplos de acetatos de éteres de glicol
empleados en la presente invención incluyen acetatos de éteres de
etilenglicol, tales como acetato de monoetiléter de etilenglicol,
acetato de monoetiléter de dietilenglicol, y acetato de
monobutiléter de etilenglicol; y acetatos de éteres de
propilenglicol tales como acetato de monometiléter de
propilenglicol, acetato de monoetiléter de propilenglicol, acetato
de monometiléter de dipropilenglicol, acetato de monoetiléter de
dipropilenglicol; y sus mezclas.
De manera similar a las composiciones de tinta
de impresión convencionales, la composición de tinta de la presente
invención para la impresión por chorro de tinta contiene una resina
aglutinante. No se impone limitación particular sobre el tipo de
resina aglutinante, y se puede usar cualquiera de las resinas
aglutinantes empleadas en las composiciones de tinta convencionales
para la impresión por chorro de tinta. En la presente invención, la
resina aglutinante es particularmente y preferentemente una resina
de copolímero de cloruro de vinilo. Tal resina de copolímero de
cloruro de vinilo se puede utilizar por separado o en combinación
con otras resinas. La cantidad de la resina aglutinante, que se
determina teniendo en cuenta factores tales como capacidad de
fijación, viscosidad y tensión superficial de la composición de
tinta, es generalmente 0,5 a 15% en peso en base a la composición de
tinta, preferentemente 1 a 10% en peso.
En la presente invención, se pueden emplear una
gran variedad de resinas de cloruro de vinilo. Ejemplos concretos
incluyen resinas de copolímero de cloruro de vinilo con otros
co-monómeros, tales como acetato de vinilo, cloruro
de vinilideno, monómero acrílico y ácido maleico. Una resina de
copolímero de cloruro de vinilo preferente es una resina de
copolímero de acetato de vinilo-cloruro de vinilo
formado a través de copolimerización del cloruro de vinilo y del
acetato de vinilo, y es particularmente y preferentemente una resina
de copolímero con un peso molecular de 30.000 o menos.
No se impone limitación particular sobre el tipo
de resinas diferentes a las mencionadas, y se puede usar cualquier
resina de las empleadas en las composiciones de tinta
convencionales. Ejemplos de resinas incluyen resina epoxi, resina
fenólica, resina novolak, resina acrílica, resina fenólica
modificada, resina de poliéster, resinas amino (resina melamina,
resina benzoguanamina, etc.), resina de poliamida, resinas de éster
de celulosa (diacetato de celulosa, triacetato de celulosa,
nitrocelulosa, nitrato de celulosa, propionato de celulosa,
butirato de acetato de celulosa, etc.), resinas de éter de celulosa
(metilcelulosa, etilcelulosa, bencilcelulosa, trietilcelulosa,
cianoetilcelulosa, carboximetilcelulosa, carboxietilcelulosa,
aminoetilcelulosa, etc.), y resinas de copolímero de acetato de
vinilo.
Ejemplos del pigmento empleado en la composición
de tinta de la presente invención para la impresión por chorro de
tinta incluyen Pigmento Amarillo 12, 13, 14, 17, 20, 24, 31, 55, 74,
83, 86, 93, 109, 110, 117, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148,
150, 153, 154, 155, 166, 168, 180, 181 y 185; Pigmento Naranja 16,
36, 38, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65 y 71; Pigmento Rojo 9, 48, 49,
52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 202, 206, 215,
216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240, 244 y 254;
Pigmento Violeta 19, 23, 29, 30, 32, 37, 40 y 50; Pigmento Azul 15,
15:1, 15:3, 15:4, 15:6, 22, 30, 64 y 80; Pigmento Verde 7 y 36;
Pigmento Marrón 23, 25 y 26; Pigmento Negro 7, 26, 27 y 28; óxido
de titanio, óxido de hierro; ultramarino; amarillo cromo; sulfuro
de zinc; azul cobalto; sulfato de bario, carbonato de calcio, etc.
La cantidad de pigmento incorporada en la composición, que se puede
determinar arbitrariamente dependiendo del tipo y de otras
propiedades de los pigmentos empleados, es generalmente 0,1 al 15%
en peso en base a la composición de tinta, preferentemente 0,5 a
10% en peso.
Ejemplos del dispersante de pigmentos empleado
en la composición de tinta de la presente invención para la
impresión por chorro de tinta incluyen una resina de
poliamida-poliéster con dos o más grupos amido en
una de sus moléculas, y un peso molecular medio numérico de 2.000 a
15.000. La cantidad del dispersante de pigmentos incorporada a la
composición, que se puede determinar dependiendo del tipo y de otras
propiedades del pigmento empleado, es generalmente 0,1 a 15% en
peso en base a la composición de tinta, preferentemente 0,5 a 10%
en
peso.
peso.
Un ejemplo típico del dispersante de pigmentos
se produce a través de una reacción de una resina de poliéster
terminado en ácido con un compuesto de poliamina con dos o más
grupos amino en una de sus moléculas. Ejemplos concretos incluyen
Solsperse 32000, Solsperse 32500, Solsperse 32600, Solsperse 33500,
Solsperse 34750, Solsperse 35100, Solsperse 37500, y Disperbyk
9077.
Una resina de
poliamida-poliéster con un o ningún grupo amido en
una de sus moléculas no es preferente, ya que la dispersión del
pigmento es pobre. Además, cuando el peso molecular medio numérico
es menos de 2.000, no se puede obtener una dispersión de pigmento
estable, mientras que cuando el peso molecular medio numérico es
superior a 15.000, la capacidad de dispersión del pigmento en la
tinta tiende a disminuir.
La composición de tinta de la presente invención
para la impresión por chorro de tinta puede además contener un
agente para el control de la conductividad. La cantidad de agente
para el control de la conductividad incorporada en la composición
es generalmente 0,1 a 10% en peso en base a la composición de
tinta, preferentemente 0,5 a 5% en peso.
De manera similar a las composiciones
convencionales de tinta para la impresión por chorro de tinta, la
composición de tinta de la presente invención debe tener
características de impresión adecuadas para la impresión por chorro
de tinta. Por lo tanto, la composición de tinta de la presente
invención tiene preferentemente una viscosidad (20ºC), de 1 a 100
cP, una tensión superficial de 2\cdot10^{-2} a 6\cdot10^{-2}
N/m, y un peso específico de 0,8 a 1,2.
La composición de tinta de la presente invención
para la impresión por chorro de tinta se puede preparar por la
mezcla/agitación de los componentes de partida, y filtración para
purificar la mezcla por medio de un filtro con un tamaño de poro de
aproximadamente 1/10 o menos del tamaño de la boquilla la impresora
de chorro de tinta empleada.
La composición de tinta de la presente invención
para la impresión por chorro de tinta se puede utilizar con una
variedad de impresoras por chorro de tinta; por ejemplo, una
impresora de chorro de tinta de tipo controlante de carga y una
impresora de chorro de tinta de tipo de demanda por gota. La
composición de tinta de la presente invención se emplea
adecuadamente en la impresión por medio de una impresora de chorro
de tinta de gran formato; por ejemplo, una impresora de chorro de
tinta para la impresión de artículos para el exterior tales como
imágenes de carteles. Cuando la composición de tinta de la
invención se emplea en la impresión gráfica en color o en la
impresión a partir de una imagen de vídeo, se pueden obtener
imágenes de alto contraste con muy alta reproducibilidad de
imagen.
imagen.
Después de realizar la impresión por chorro de
tinta, la superficie impresa (composición de tinta) sobre un
sustrato forma una película seca por el secado de la misma a
temperatura ambiente hasta varios cientos de grados centígrados. En
la presente invención, no se impone limitación particular al
sustrato sobre el que se imprime la composición de tinta, siempre y
cuando el sustrato no se deforme o degrade bajo las condiciones en
que la superficie impresa (composición de tinta) se seca. Ejemplos
de este tipo de sustratos incluyen sustratos realizados de metal,
vidrio, o material plástico; papel revestido de resina, hojas
transparentes para proyección; y artículos para el exterior tales
como imágenes para carteles.
Mediante el uso de la composición de tinta de la
presente invención para la impresión por chorro de tinta, se
previene la obstrucción de las boquillas de una impresora de chorro
de tinta que de otro modo se produciría durante la impresión. Por
lo tanto, se puede obtener una impresión de una calidad de impresión
deseada, y se pueden alcanzar una adecuada velocidad de secado de
las imágenes impresas y un excelente desarrollo del color.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se describe la presente invención
con más detalle por medio de Ejemplos y Ejemplos Comparativos.
Ejemplos 1 a 4 y Ejemplos
Comparativos 1 a
3
Se prepararon por amasado las tintas de los
Ejemplos 1 a 4 y de los Ejemplos Comparativos 1 a 3, por medio de
un molino de arena, durante tres horas, en la Tabla 1 se muestran
los componentes con sus respectivas cantidades contenidas en las
respectivas mezclas (partes por peso).
En concreto se emplean Monarch 1000 (negro de
humo, producto de Cabot Corp.), VYHD (resina de copolímero de
cloruro de vinilo, producto de Dow Chemical Co),
CAB-551-0.01 (resina de éster de
celulosa, producto de Eastman), Solsperse 37500 (resina de
poliamida-poliéster (contenido en sólidos: 40%),
producto de Avecia), y Disperbyk 167 (resina de
poliamida-poliéster (contenido en sólidos: 52%),
producto de BYK-Chemie).
Las tintas de los Ejemplos 1 a 4 y de los
Ejemplos Comparativos 1 a 3 se analizaron en términos de viscosidad,
tamaño de partícula, estabilidad de la dispersión, obstrucción de
la boquilla, y resistencia al etanol, a través de los siguientes
métodos. Estas propiedades se evaluaron según las siguientes
puntuaciones.
\vskip1.000000\baselineskip
Medida por medio de un viscosímetro
tipo-B a 20ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
Medida por medio de medidor de distribución del
tamaño de partícula por difracción láser (SALD-7000,
producto de Shimadzu Corporation).
\vskip1.000000\baselineskip
Cada tinta se almacena a 60ºC durante un mes.
Tras el almacenamiento, se determinan la viscosidad y el tamaño de
partícula y se evalúan según las siguientes puntuaciones.
A: El cambio en la viscosidad y el cambio en el
tamaño de partícula son \pm 5% o menos después de un
almacenamiento a 60ºC durante un mes.
B: El cambio en la viscosidad y el cambio en el
tamaño de partícula son más del 5% al 10% o menos después de un
almacenamiento a 60ºC durante un mes.
C: El cambio en la viscosidad o el cambio en el
tamaño de partícula es más de 10% después de un almacenamiento a
60ºC durante un mes.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtiene una imagen por medio de una impresora
de chorro de tinta de gran formato, y se evalúa visualmente la
imagen obtenida. La condición de la impresión se evalúa según las
siguientes puntuaciones.
A: Impreso con éxito en los lugares
destinados.
B: No impreso en los lugares destinados con
defectos de impresión, debido a la obstrucción de la boquilla.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtiene una imagen de ensayo por medio de una
impresora de chorro de tinta de gran formato, y la imagen obtenida
se frota con un trozo de tela impregnada con una disolución
etanol-agua al 50% en peso. La imagen así tratada se
evalúa visualmente.
A: No se observa cambio.
B: La tinta se elimina parcialmente.
C: La tinta se elimina de tal manera que se
expone el sustrato.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Los resultados de los ensayos y de la evaluación
se muestran en la Tabla 1.
\newpage
Como se desprende de la Tabla 1, las tintas de
los Ejemplos 1 al 4 (según la presente invención) exhiben un
excelente comportamiento en todos los ensayos, lo que indica que
estas tintas son excelentes.
Por el contrario, la tinta del Ejemplo
Comparativo 1 que emplea una mezcla de disolventes que quedan fuera
del alcance de la invención causa la obstrucción de la boquilla y
proporciona imágenes defectuosas. La tinta del Ejemplo Comparativo
2 que emplea sólo una de las especies de los dos disolventes
esenciales de la invención exhibe una pobre estabilidad de la
dispersión y causa la obstrucción de las boquillas, lo que
proporciona imágenes defectuosas. La tinta del Ejemplo Comparativo
3 que sólo emplea especies diferentes de los dos disolventes
esenciales de la invención exhibe una pobre estabilidad de la
dispersión y una pobre resistencia al etanol y causa la obstrucción
de las boquillas, lo que proporciona imágenes defectuosas.
Ejemplos 5 a 8 y Ejemplos
Comparativos de 4 a
6
Se prepararon por amasado las composiciones de
tinta de los Ejemplos 5 a 8 y de los Ejemplos Comparativos de 4 a
6, por medio de un molino de arena durante tres horas, en la Tabla 2
se muestran los componentes con sus respectivas cantidades
contenidas en las respectivas mezclas (partes por peso).
En concreto se emplean Nipex 170IQ (negro de
humo, producto de Degussa), VYHD (resina de copolímero de cloruro
de vinilo, producto de Dow Chemical Co),
CAB-551-0.01 (resina de éster de
celulosa, producto de Eastman), Solsperse 32000 (resina de
poliamida-poliéster (contenido en sólidos: 100%),
producto de Avecia), y Disperbyk 9077 (resina de
poliamida-poliéster (contenido en sólidos: 99%),
producto de BYK-Chemie).
Las composiciones de tinta de los Ejemplos 5 a 8
y de los Ejemplos Comparativos de 4 a 6 se analizaron en términos
de viscosidad, tamaño de partícula, estabilidad de la dispersión,
obstrucción de las boquillas, y resistencia al etanol, a través de
los siguientes métodos. Estas propiedades se evaluaron según las
mencionadas puntuaciones. Los resultados de los ensayos y de la
evaluación se muestran en la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Como se desprende de la Tabla 2, las tintas de
los Ejemplos 5 a 8 (según la presente invención) exhiben un
excelente comportamiento en todos los ensayos, lo que indica que
estas tintas son excelentes.
Por el contrario, la tinta del Ejemplo
Comparativo 4 que emplea una mezcla de disolventes que quedan fuera
del alcance de la invención causa la obstrucción de las boquillas y
proporciona imágenes defectuosas. La tinta del Ejemplo Comparativo
5 que emplea sólo una especie de los dos disolventes esenciales de
la invención exhibe una pobre estabilidad de la dispersión y causa
la obstrucción de las boquillas, lo que proporciona imágenes
defectuosas. La tinta del Ejemplo Comparativo 6 que sólo emplea
especies deferentes de los dos disolventes esenciales de la
invención exhibe una pobre estabilidad de la dispersión y una pobre
resistencia al etanol y causa la obstrucción de las boquillas, lo
que proporciona imágenes defectuosas.
Claims (2)
1. Una composición de tinta para la impresión
por chorro de tinta, que comprende:
- -
- un pigmento en una cantidad de 0,1 a 15% en peso en base a la composición de tinta,
- -
- una resina aglutinante en una cantidad de 0,5 a 15% en peso en base a la composición de tinta,
- -
- un dispersante de pigmentos en una cantidad de 0,1 a 15% en peso en base a la composición de tinta, y
- -
- un disolvente en una cantidad de 60 a 99% en peso en base a la composición de tinta,
en la que el disolvente es una mezcla de
- (1)
- al menos un éter de glicol en una cantidad de 55 a 95% en peso en base a la composición de tinta, y al menos uno de un compuesto de lactona en una cantidad de 1 a 45% en peso en base a la composición de tinta, o
- (2)
- al menos un éter de glicol en una cantidad de 55 a 95% en peso en base a la composición de tinta y 2-pirrolidona en una cantidad de 1 a 45% en peso en base a la composición de tinta
la resina aglutinante es una resina de
copolímero de cloruro de vinilo, y el dispersante de pigmentos es
una resina de poliamida-poliéster con dos ó más
grupos amido en una de sus moléculas y un peso molecular medio
numérico de 2.000 a 15.000.
2. Una composición de tinta para la impresión
por chorro de tinta como la descrita en la reivindicación 1, en la
que el éter de glicol es (di)alquiléter de
(di)etilenglicol, (di)alquiléter de
(di)propilenglicol, o monoalquiléter de trietilenglicol.
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