ES2974976T3 - Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a una tinta a base de agua para impresión por inyección de tinta sobre un medio de impresión de baja absorción de líquido y [2] a un método de impresión por inyección de tinta que utiliza la tinta para imprimir sobre el medio de impresión de baja absorción de líquido, en el que la tinta a base de agua contiene una pigmento, un dispersante polimérico, un disolvente orgánico soluble en agua y agua, y el disolvente orgánico soluble en agua contiene, en una cantidad del 85 % en masa o más, uno o más disolventes orgánicos seleccionados entre 2-pirrolidona, dipropilenglicol, y un alcanodiol que tiene de cuatro a seis carbonos con los grupos hidroxilo en cada extremo del mismo. Esta tinta a base de agua para impresión por inyección de tinta es excelente en términos de redispersabilidad, al tiempo que es capaz de suprimir el sangrado de la imagen obtenida. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta, y a un método de impresión por chorro de tinta que usa la tinta de base acuosa.
Antecedentes de la invención
En los métodos de impresión por chorro de tinta, gotitas de tinta se expulsan directamente de boquillas muy finas y pueden adherirse a un medio de impresión para obtener un material impreso sobre el que se imprimen caracteres o imágenes, etc. Los métodos de impresión por chorro de tinta se han extendido rápidamente debido a diversas ventajas tales como facilidad de coloración completa, bajo coste y no contacto con el medio de impresión. En los últimos años, en particular, desde el punto de vista de mejorar la resistencia a la intemperie y la resistencia al agua del material impreso resultante, los métodos de impresión por chorro de tinta que usan una tinta que contiene un pigmento como colorante se han vuelto predominantes.
Mientras tanto, se ha usado ampliamente envasado blando para envasar alimentos, etc. En el envasado blando, los nombres de los productos que se van a envasar, etc., se indican mediante impresión sobre un medio de impresión de baja absorción de líquidos flexible delgado formado por una resina sintética, etc. La impresión para el envasado blando se ha realizado principalmente mediante impresión en huecograbado. Sin embargo, una tinta de huecograbado usada en la impresión en huecograbado contiene habitualmente un disolvente orgánico para dispersar o disolver un pigmento o una resina en el mismo y, por tanto, tiende a poseer problemas relacionados con la carga en entornos de trabajo, etc.
Además, en cuanto a la impresión para el envasado blando, también se han realizado estudios sobre un método de impresión por chorro de tinta que usa una tinta curable por rayos de energía activa. Sin embargo, la tinta curable por rayos de energía activa tiene un temor acerca de la generación de un mal olor a partir de la misma. En particular, cuando se usa la tinta curable por rayos de energía activa en la impresión para el envasado blando que a menudo se ha usado para envasado de alimentos, el problema acerca de la generación del mal olor tiende a ejercer una gran influencia adversa sobre la misma.
Por este motivo, se ha realizado ahora el desarrollo de una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta que tiene una carga menor sobre los entornos de trabajo.
Por ejemplo, el documento JP 2012-97129A (documento de patente 1) divulga una tinta para chorro de tinta que contiene al menos un pigmento orgánico, un disolvente orgánico soluble en agua, agua y un dispersante polimérico, como tinta para chorro de tinta de base acuosa capaz de presentar una buena estabilidad de expulsión después de almacenamiento a largo plazo, en la que el dispersante polimérico es un copolímero de bloque tal que la diferencia entre un índice de amina y un índice de ácido del mismo es superior a 0, y el pigmento orgánico es Pigment Yellow 150 o un tautómero o hidrato del mismo.
El documento EP 3006 519 A1 (documento de patente 2) describe una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta que incluye partículas poliméricas insolubles en agua que contienen pigmentos A, partículas poliméricas insolubles en agua B, un disolvente orgánico C y agua, en la que las partículas poliméricas insolubles en agua A están constituidos por un polímero insoluble en agua (a) que incluye una unidad constitucional derivada de un monómero iónico, una unidad constitucional derivada de un monómero hidrófobo que contiene un anillo aromático y una unidad constitucional derivada de un monómero no iónico hidrófilo específico; la unidad constitucional derivada del monómero no iónico hidrófilo está presente en una cantidad de no menos del 13 % en masa y no superior al 45 % en masa basándose en todas las unidades constitucionales en el polímero insoluble en agua (a); el disolvente orgánico C incluye uno o más disolventes orgánicos que tienen un punto de ebullición de 90 °C o superior, en el que un punto de ebullición medio ponderado del disolvente orgánico C que se pondera por el contenido (% en masa) de los respectivos disolventes orgánicos en el disolvente orgánico C está a 250 °C o inferior; y el contenido del disolvente orgánico C en la tinta de base acuosa no es inferior al 20 % en masa.
El documento US 2013/083117 A1 (documento de patente 3) describe un método de formación de imágenes que incluye un procedimiento de aplicación de tinta que aplica una tinta de base acuosa que contiene al menos partículas poliméricas, partículas de cera que tienen una razón del 0,5 % en masa a menos del 8 % en masa con respecto a la cantidad total de tinta, colorante y agua, mediante un método de chorro de tinta sobre un material base de grabación que es un conjunto de un material de fibra no absorbente o de baja absorción.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta sobre un medio de impresión de baja absorción de líquidos que contiene un pigmento, un dispersante polimérico, un disolvente orgánico soluble en agua y agua, en la que:
el disolvente orgánico soluble en agua contiene al menos un disolvente orgánico seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono que contiene un grupo hidroxilo en ambos extremos terminales del mismo, dipropilenglicol y 2-pirrolidona en una cantidad de no menos del 90 % en masa y no más del 98 % en masa.
Breve descripción del dibujo
La figura 1 es una vista que muestra un patrón de impresión usado para la evaluación de la imprimibilidad en los ejemplos.
Descripción detallada de la invención
Sin embargo, las tintas de base acuosa convencionales tal como se describe en el documento de patente 1 han planteado tal problema que todavía son incapaces de formar buenos caracteres o imágenes impresos sobre un medio de impresión de baja absorción de líquidos usado para el envasado blando, etc.
En la impresión por chorro de tinta sobre el medio de impresión de baja absorción de líquidos, es importante secar la tinta y, por tanto, la tinta generalmente se somete a una etapa de secado después de imprimirse. En la etapa de secado, también se calienta una parte de un aparato de impresión por chorro de tinta en las proximidades de un cabezal de impresión. Por esta razón, si la tinta que está presente en las proximidades de los poros de las boquillas de inyección se seca después de detener temporalmente la operación de expulsión de la tinta desde las mismas, tiende a producirse obstrucción de las boquillas por materiales viscosos floculados de la tinta producida en las proximidades de los poros de las boquillas de expulsión. No es posible eliminar la obstrucción de las boquillas incluso sometiendo el cabezal de impresión a una operación de purga, de modo que la dirección de expulsión de las gotitas de tinta tiende a desviarse, lo que tiende a dar como resultado un deterioro en la calidad de los caracteres o imágenes impresos resultantes. Por tanto, es necesario eliminar fácilmente la obstrucción de las boquillas incluso si se produce temporalmente. Como resultado, se ha exigido proporcionar una tinta que tenga una redispersibilidad excelente, de modo que los materiales viscosos floculados de la tinta puedan redispersarse por una tinta inyectada posteriormente sobre ellos incluso después de secarse.
Además, al someter el cabezal de impresión a la operación de purga, se ha usado un disolvente que tiene un punto de ebullición elevado. El uso del disolvente de alto punto de ebullición ha planteado un problema tal que la tinta después de someterse a la impresión por chorro de tinta tiende a deteriorarse en cuanto a sus propiedades de secado de modo que los caracteres o imágenes impresos resultantes tienden a experimentar sangrado.
Además, dado que el agua como disolvente principal de la tinta de base acuosa apenas se esparce en húmedo sobre el medio de impresión de baja absorción de líquidos y apenas penetra en el medio de impresión debido a la alta tensión superficial del mismo, también tiende a producirse un problema tal que gotitas de tintas sin secar que tienen un tono diferente entre sí se unifican de manera indeseable para provocar de ese modo un sangrado de color en un límite entre ellas, lo que tiende a dar como resultado un deterioro en la calidad de las imágenes o caracteres impresos resultantes.
La presente invención se refiere a una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta que es excelente en cuanto a redispersibilidad así como en cuanto a impedir que experimente sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes , y un método de impresión por chorro de tinta que usa la tinta de base acuosa.
Los presentes inventores han hallado que los problemas convencionales mencionados anteriormente pueden resolverse mediante una tinta de base acuosa que contiene un pigmento, un dispersante polimérico y un disolvente orgánico soluble en agua en la que el disolvente orgánico soluble en agua que se selecciona del grupo que consiste en un alcanodiol específico, dipropilenglicol y 2-pirrolidona está contenido en una cantidad específica en la tinta. Es decir, la presente invención se refiere a los siguientes aspectos [1] y [2].
[1] Una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta sobre un medio de impresión de baja absorción de líquidos, que contiene un pigmento, un dispersante polimérico, un disolvente orgánico soluble en agua y agua, en la que:
el disolvente orgánico soluble en agua contiene al menos un disolvente orgánico seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono que contiene un grupo hidroxilo en ambos extremos terminales del mismo, dipropilenglicol y 2-pirrolidona en una cantidad de no menos del 90 % en masa y no más del 98 % en masa.2
[2] Un método de impresión por chorro de tinta que incluye la etapa de imprimir caracteres o imágenes sobre un medio de impresión de baja absorción de líquidos que usa la tinta de base acuosa según el aspecto [1] anterior. Según la presente invención, es posible proporcionar una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta que es excelente en cuanto a redispersibilidad, así como en cuanto a impedir que experimente sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes, y un método de impresión por chorro de tinta que usa la tinta de base acuosa.
[Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta]
La tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según la presente invención es una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta sobre un medio de impresión de baja absorción de líquidos (a continuación en el presente documento también denomina simplemente “tinta de la presente invención”), conteniendo la tinta de base acuosa un pigmento, un dispersante polimérico, un disolvente orgánico soluble en agua y agua, en la que:
el disolvente orgánico soluble en agua contiene al menos un disolvente orgánico seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono que contiene un grupo hidroxilo en ambos extremos terminales del mismo, dipropilenglicol y 2-pirrolidona en una cantidad de no menos del 90 % en masa y no más del 98 % en masa.
Mientras tanto, el término “base acuosa” tal como se usa en el presente documento significa que el agua tiene el mayor contenido entre los componentes de un medio contenido en la tinta de base acuosa.
El término “baja absorción de líquidos” tal como se usa en el presente documento significa un concepto que incluye tanto de propiedades de baja absorción de líquidos y propiedades de no absorción de líquidos de un medio de impresión frente a una tinta. Las propiedades “de baja absorción de líquidos” pueden evaluarse mediante la absorción de agua pura en el medio de impresión. Más específicamente, la “baja absorción de líquidos” significa que la absorción de agua por un área superficial unitaria del medio de impresión tal como se mide poniendo en contacto el medio de impresión con agua pura durante 100 milisegundos es de no menos de 0 g/m2 y no más de 10 g/m2 El término “impresión” tal como se usa en el presente documento significa un concepto que incluye una operación de impresión o estampación para imprimir caracteres o imágenes.
La tinta de la presente invención tiene una excelente redispersibilidad y también es capaz de proporcionar un material impreso de alta calidad del que puede impedirse que experimente sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes. El motivo por el que pueden alcanzarse los efectos ventajosos mencionados anteriormente mediante la presente invención se considera el siguiente, aunque aún no se ha determinado claramente.
Es decir, en la presente invención, se considera que incorporando al menos un disolvente orgánico seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono que contiene un grupo hidroxilo en ambos extremos terminales del mismo, dipropilenglicol y 2-pirrolidona en la tinta de modo que estén presentes en la misma en una cantidad de no menos del 85 % en masa basándose en los disolventes totales, el polímero tiende a desorberse difícilmente de una superficie del pigmento incluso durante la etapa de secado de la tinta, de modo que puede impedirse que la tinta experimente un aumento en su viscosidad y, por tanto, puede mejorarse en cuanto a su redispersibilidad. Además, se considera que al usar selectivamente el disolvente orgánico soluble en agua específico capaz de presentar propiedades hidrófilas comparativamente altas, las gotitas de la tinta expulsadas tienden a recogerse fácilmente juntas en el medio de impresión de baja absorción de líquidos, al mismo tiempo que se garantiza una buena redispersibilidad de las mismas, de modo que pueda impedirse que la tinta resultante experimente sangrado.
<Pigmento>
El pigmento usado en la presente invención puede ser o bien un pigmento inorgánico o un pigmento orgánico, y también puede usarse en forma de un pigmento de laca o un pigmento fluorescente. Además, el pigmento inorgánico u orgánico también puede usarse en combinación con un pigmento extendedor, si se requiere.
Los ejemplos específicos del pigmento inorgánico incluyen negros de carbono, óxidos metálicos tales como óxido de titanio, óxido de hierro, óxido de hierro rojo, óxido de cromo, etc., pigmentos nacarados iridiscentes, y similares. En particular, los negros de carbono se usan preferiblemente para tintas negras. Los ejemplos de los negros de carbono incluyen negros de horno, negros de lámpara térmica, negros de acetileno, negros de canal y similares.
Ejemplos específicos de pigmento orgánico incluyen pigmentos azoicos tales como pigmentos de laca azoicos, pigmentos monoazoicos insolubles, pigmentos disazoicos insolubles, pigmentos azoicos quelados, etc.; pigmentos policíclicos tales como pigmentos de ftalocianina, pigmentos de perileno, pigmentos de perinona, pigmentos de antraquinona, pigmentos de quinacridona, pigmentos de dioxazina, pigmentos de tioíndigo, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de quinoftalona, pigmentos de dicetopirrolopirrol, pigmentos de bencimidazolona, pigmentos de treno, etc.; y similares.
El tono del pigmento no está particularmente limitado y puede usarse cualquiera de pigmentos de color acromáticos que tengan un color blanco, un color negro, un color gris, etc., y pigmentos de color cromáticos que tengan un color amarillo, un color fucsia, un color cian, un color azul, un color rojo, un color naranja, un color verde, etc.
Los ejemplos del pigmento de carga incluyen sílice, carbonato de calcio, talco y similares.
Los pigmentos mencionados anteriormente pueden usarse solos o en forma de una mezcla de cualesquiera dos o más de los mismos.
Como configuración adecuada del pigmento usado en la presente invención, pueden mencionarse partículas de pigmento autodispersables, y partículas de pigmento formadas incorporando el pigmento en el dispersante polimérico. Desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta, así como suprimir el sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes, se prefiere la configuración de partículas de pigmento formadas incorporando el pigmento en el dispersante polimérico, es decir, partículas poliméricas que contienen pigmento A. Las “partículas poliméricas que contienen pigmento A” tal como se usan en la presente memoria descriptiva están destinados a incluir aquellas partículas que tienen una configuración en el que el pigmento se incorpora en el dispersante polimérico, una configuración en la que el pigmento se expone parcialmente sobre la superficie de partículas respectivas formadas por el dispersante polimérico y el pigmento, una configuración en la que el dispersante polimérico se adsorbe sobre una parte del pigmento, y similares.
En la presente invención, las partículas poliméricas que contienen pigmento A se mantienen en la tinta de la presente invención en una condición tal que las partículas que tienen un tamaño de partícula de no más de 200 nm se dispersan en la tinta.
<Dispersante polimérico>
El dispersante polimérico tiene una capacidad de dispersar el pigmento en un medio que contiene agua como componente principal y, se usa preferiblemente como componente constituyente de las partículas poliméricas que contienen pigmento A. Un polímero que constituye el dispersante polimérico (a continuación en el presente documento también denominado “polímero a”) puede ser o bien un polímero soluble en agua o un polímero insoluble en agua. De estos polímeros, se prefiere el polímero insoluble en agua. Es decir, el pigmento está preferiblemente en forma de partículas poliméricas insolubles en agua que contienen pigmento.
El “polímero insoluble en agua” tal como se usa en el presente documento significa un polímero tal que cuando el polímero se seca hasta un peso constante a 105 °C durante 2 horas y luego se disolvió en 100 g de agua a 25 °C hasta alcanzar una concentración saturada del mismo, la solubilidad en agua del polímero es de menos de 10 g. La solubilidad en agua del polímero insoluble en agua es preferiblemente de no más de 5 g y más preferiblemente de más de 1 g. En el caso en el que el polímero insoluble en agua está en forma de un polímero aniónico, la solubilidad mencionada anteriormente significa la solubilidad en agua del polímero cuyos grupos aniónicos se neutralizan completamente (es decir, el 100 %) con hidróxido de sodio.
Las partículas poliméricas que contienen pigmento A están preferiblemente en forma de partículas poliméricas reticuladas con un agente de reticulación tal como se describe a continuación en el presente documento. En este caso, incluso aunque el polímero usado sea un polímero soluble en agua, el polímero se transforma en un polímero insoluble en agua reticulando el polímero con el agente de reticulación.
El grupo iónico contenido en una molécula del polímero a se introduce preferiblemente en la estructura principal del polímero del mismo mediante un monómero iónico (a-1) desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de la dispersión y la estabilidad de almacenamiento de las partículas poliméricas que contienen pigmento A. Más específicamente, se prefiere que el polímero a contenga una unidad constitucional derivada del monómero iónico (a-1). Los ejemplos del polímero a incluyen una resina a base de vinilo, una resina a base de poliéster, una resina a base de poliuretano y similares.
Entre estas resinas, se prefiere la resina a base de vinilo, y se prefiere más la resina a base de vinilo que se produce copolimerizando un monómero de materia prima (a) que contiene el monómero iónico (a-1) y un monómero hidrófobo (a-2).
La resina a base de vinilo contiene preferiblemente una unidad constitucional derivada del componente (a-1) y una unidad constitucional derivada del componente (a-2). La resina a base de vinilo puede contener además una unidad constitucional derivada de un monómero no iónico (a-3) desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de la dispersión, las propiedades de fijación, etc., de las partículas poliméricas que contienen pigmento A.
[Monómero iónico (a-1)]
Como monómero iónico (a-1), puede mencionarse un monómero aniónico y un monómero catiónico. Entre estos monómeros, se prefiere un monómero aniónico, se prefiere más un monómero que contiene un grupo ácido, e incluso se prefiere más un monómero que contiene un grupo carboxilo.
Los ejemplos específicos del monómero iónico (a-1) incluyen los monómeros descritos en el párrafo [0017] del documento JP 2018-80255A. Entre estos monómeros, se prefiere al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico y ácido metacrílico.
[Monómero hidrófobo (a-2)]
El término “hidrófobo” del monómero hidrófobo (a-2) tal como se usa en la presente invención significa que la solubilidad en agua del monómero tal como se mide disolviendo el monómero en 100 g de agua sometida a intercambio iónico a 25 °C hasta alcanzar una concentración de saturación del mismo es de menos de 10 g. La solubilidad en agua del monómero hidrófobo (a-2) es preferiblemente de no más de 5 g y más preferiblemente no más de 1 g desde el punto de vista de mejorar las propiedades de fijación al pigmento.
Como monómero hidrófobo (a-2), pueden mencionarse un (met)acrilato de alquilo, un monómero que contiene anillos aromáticos y un macromonómero. Entre estos monómeros, se prefiere al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en un (met)acrilato de alquilo y un monómero que contiene anillos aromáticos, y se prefiere más un monómero que contiene anillos aromáticos.
Los ejemplos específicos del monómero hidrófobo (a-2) incluyen los monómeros descritos en los párrafos [0018] a [0021] del documento JP 2018-80255A. Entre estos monómeros, se prefiere al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en estireno, a-metilestireno y (met)acrilato de bencilo.
[Monómero no iónico (a-3)]
Como monómero no iónico (a-3), puede mencionarse un (met)acrilato de polialquilenglicol y similares.
Los ejemplos específicos del monómero no iónico (a-3) incluyen los monómeros descritos en los párrafos [0022] y [0023] del documento JP 2018-80255A.
(Contenidos de los componentes respectivos en el monómero de materia prima (a) o contenidos de las unidades constitucionales respectivas en Resina a base de vinilo)
Los contenidos de los componentes (a-1), (a-2) y (a-3) en el monómero de materia prima (a) que contiene estos componentes (contenidos de componentes no neutralizados; a continuación en el presente documento definidos de la misma manera) tras la producción de la resina a base de vinilo, o los contenidos de la unidad constitucional derivada del componente (a-1), la unidad constitucional derivada del componente (a-2) y la unidad constitucional derivada del componente (a-3) en la resina a base de vinilo son los siguientes, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de la dispersión de las partículas poliméricas que contienen pigmento A.
El contenido del componente (a-1) es preferiblemente de no menos del 10 % en masa, más preferiblemente no menos del 20 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 30 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 60 % en masa, más preferiblemente no más del 50 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 40 % en masa.
El contenido del componente (a-2) es preferiblemente de no menos del 30 % en masa, más preferiblemente no menos del 40 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 50 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 90 % en masa, más preferiblemente no más del 80 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 75 % en masa.
En el caso en el que se incluye el componente (a-3), el contenido del componente (a-3) es preferiblemente de no menos del 5 % en masa y más preferiblemente no menos del 10 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 30 % en masa y más preferiblemente no más del 20 % en masa.
La razón en masa del componente (a-1) con respecto al componente (a-2) [(a-1)/(a-2)] es preferiblemente de no menos de 0,2, más preferiblemente no menos de 0,25 e incluso más preferiblemente no menos de 0,3, y también preferiblemente de no más de 1,2, más preferiblemente no más de 1,0 e incluso más preferiblemente no más de 0,8. Por otro lado, los contenidos de las unidades constitucionales derivadas de los componentes (a-1), (a-2) y (a-3) en la resina a base de vinilo usada en la presente invención no sólo puede determinarse mediante mediciones reales de los mismos, sino que también pueden indicarse mediante sustitución de las razones de carga respectivas de los componentes (a-1), (a-2) y (a-3) en el monómero de materia prima (a) que contiene estos componentes tras la producción de la resina a base de vinilo para el mismo. Entre estos componentes, el contenido del componente (a-1) puede determinarse de manera adecuada mediante titulación potenciométrica, mientras que los contenidos de los componentes (a-2) y (a-3) pueden indicarse de manera adecuada mediante sustitución de las razones de carga respectivas de los componentes (a-2) y (a-3) en el monómero de materia prima (a) para el mismo.
(Producción de resina a base de vinilo)
La resina a base de vinilo puede producirse copolimerizando el monómero de materia prima (a) mediante métodos de polimerización convencionalmente conocidos tales como un método de polimerización en masa, un método de polimerización en disolución, un método de polimerización en suspensión, un método de polimerización en emulsión, etc. Entre estos métodos de polimerización, se prefiere el método de polimerización en disolución.
El disolvente usado en el método de polimerización en disolución no está particularmente limitado, y es preferiblemente un disolvente orgánico polar. Los ejemplos del disolvente orgánico polar incluyen alcoholes alifáticos que tienen no menos de 1 y no más de 3 átomos de carbono; cetonas que tienen no menos de 3 y no más de 5 átomos de carbono; éteres; ésteres tales como acetato de etilo, etc.; y similares. Entre estos disolventes orgánicos polares, se prefiere etanol, acetona, metil etil cetona o un disolvente mixto de al menos uno de estos compuestos con agua, y se prefiere más metil etil cetona o un disolvente mixto de metil etil cetona y agua.
La polimerización puede llevarse a cabo en presencia de un iniciador de polimerización o un agente de transferencia de cadena de polimerización.
Los ejemplos del iniciador de polimerización incluyen iniciadores de polimerización convencionalmente conocidos, por ejemplo, compuestos azoicos tales como 2,2'-azobisisobutironitrilo, 2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo), etc., peróxidos orgánicos tales como peroxioctoato de tere-butilo, peróxido de benzoílo, etc.; y similares. La cantidad del iniciador de polimerización por radicales usado en la polimerización es preferiblemente de no menos de 0,001 mol y no más de 5 mol, y más preferiblemente no menos de 0,01 mol y no más de 2 mol, por 1 mol del monómero de materia prima (a).
Los ejemplos del agente de transferencia de cadena de polimerización incluyen agentes de transferencia de cadena de polimerización convencionalmente conocidos, por ejemplo, mercaptanos que contienen grupos carboxilo tales como ácido 2-mercaptopropionico, etc.; alquilmercaptanos tales como octanotiol, etc.; mercaptanos que contienen grupos hidroxilo tales como 2-mercaptoetanol, 3-mercapto-1,2-propanodiol, etc.; y similares.
Además, el tipo de la cadena de polimerización del monómero polimerizado no está particularmente limitada, y puede ser cualquiera de un tipo al azar, un tipo de bloque, un tipo injertado, etc.
Las condiciones de polimerización preferidas pueden variar dependiendo de las clases de iniciadores de polimerización, monómeros y disolventes usados, etc. En general, la temperatura de polimerización es preferiblemente de no menor de 30 °C y más preferiblemente no menor de 50 °C, y también es preferiblemente no mayor de 95 °C y más preferiblemente no mayor de 80 °C. El tiempo de polimerización es preferiblemente de no menos de 1 hora y más preferiblemente no menos de 2 horas, y también es preferiblemente de no más de 20 horas y más preferiblemente no más de 10 horas. Además, la polimerización se realiza preferiblemente en una atmósfera de gas nitrógeno o una atmósfera de un gas inerte tales como argón, etc.
Después de completarse la reacción de polimerización, el polímero producido puede aislarse a partir de la disolución de reacción obtenida mediante métodos conocidos tales como reprecipitación, eliminación del disolvente mediante destilación, etc. Además, el polímero resultante puede purificarse retirando los monómeros sin reaccionar, etc., del polímero mediante reprecipitación, separación por membranas, cromatografía, extracción, etc.
El peso molecular promedio en número de la resina a base de vinilo es preferiblemente de no menos de 2.000 y más preferiblemente no menos de 5.000, y también es preferiblemente de no más de 20.000 y más preferiblemente no más de 18.000, desde el punto de vista de mejorar la capacidad de adsorción de la resina al pigmento y la estabilidad de la dispersión del pigmento.
El peso molecular promedio en número puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.
[Producción de partículas poliméricas que contienen pigmento A]
Las partículas poliméricas que contienen pigmento A pueden producirse de manera eficiente en forma de una dispersión en agua de pigmento del mismo mediante un procedimiento que incluye las siguientes etapas 1 y 2. Además, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, así como suprimir la aparición de sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes, se prefiere que el procedimiento mencionado anteriormente incluya además la etapa 3 (etapa de reticulación).
Etapa 1: someter una mezcla de pigmento que contiene el pigmento, el polímero a como polímero que constituye el dispersante polimérico, un disolvente orgánico y agua a un tratamiento de dispersión para obtener un producto de tratamiento de dispersión;
Etapa 2: eliminar el disolvente orgánico del producto de tratamiento de dispersión obtenido en la etapa 1 para obtener una dispersión en agua de partículas poliméricas que contienen pigmento a1 (a continuación en el presente documento también denominada simplemente “dispersión en agua de pigmento (i)”); y
Etapa 3: añadir un agente de reticulación a la dispersión en agua de pigmento (i) obtenida en la etapa 2 para someter una parte o todas las partículas poliméricas que contienen pigmento a1 a una reacción de reticulación, obteniendo de ese modo una dispersión en agua (I) de partículas poliméricas que contienen pigmento a2 (a continuación en el presente documento también denominada simplemente “dispersión en agua de pigmento (I)”). Las partículas poliméricas que contienen pigmento A según la presente invención incluyen las partículas poliméricas que contienen pigmento a1 y las partículas poliméricas que contienen pigmento a2.
(Etapa 1)
La mezcla de pigmento usada en la etapa 1 se obtiene preferiblemente mediante el método en el que el polímero a en primer lugar se disuelve en el disolvente orgánico, y luego se añaden el pigmento y agua y se mezclan, si se requiere junto con un agente de neutralización, un tensioactivo, etc., en la disolución en disolvente orgánico resultante para preparar un líquido en dispersión de tipo aceite en agua. El orden de adición de los componentes respectivos a la disolución en disolvente orgánico del polímero a no está particularmente limitado, y se prefiere que el agua, el agente de neutralización y el pigmento se añadan sucesivamente a la misma en este orden.
El disolvente orgánico usado en la etapa 1 no está particularmente limitado. Los ejemplos del disolvente orgánico preferido incluyen cetonas, éteres, ésteres, alcoholes alifáticos que tienen no menos de 1 y no más de 3 átomos de carbono, y similares. Entre estos disolventes orgánicos, desde el punto de vista de mejorar la humectabilidad en el pigmento, la solubilidad del polímero a en los mismos y la capacidad de adsorción al pigmento, se prefieren más cetonas que tienen no menos de 4 y no más de 8 átomos de carbono, incluso se prefieren más metil etil cetona y metil isobutil cetona, e incluso adicionalmente se prefiere más metil etil cetona. En el caso en el que la resina a base de vinilo como polímero a se sintetiza mediante un método de polimerización en disolución, el disolvente usado en el método de polimerización en disolución puede usarse directamente como tal en la etapa 1.
La razón en masa del disolvente orgánico con respecto al polímero a [disolvente orgánico/polímero a] en la mezcla de pigmento es preferiblemente de no menos de 0,5, más preferiblemente no menos de 0,8 e incluso más preferiblemente no menos de 1, y también es preferiblemente de no más de 2,5, más preferiblemente no más de 2 e incluso más preferiblemente no más de 1,5, desde el punto de vista de mejorar la humectabilidad y la capacidad de adsorción al pigmento y la solubilidad del polímero a en el disolvente orgánico.
En el caso en el que el polímero a contiene grupos ácidos, se prefiere que los grupos ácidos se neutralicen al menos parcialmente usando un agente de neutralización. Se considera que neutralizando los grupos ácidos del polímero a, la fuerza de repulsión eléctrica entre las partículas de pigmento que se presenta después de la neutralización tiende a volverse grande, de modo que es posible suprimir la floculación de las partículas poliméricas que contienen pigmento A en la tinta de la presente invención, impedir el aumento en la viscosidad de la tinta, y mejorar la estabilidad de la dispersión de las partículas poliméricas que contienen pigmento A y la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante.
Cuando se neutralizan los grupos ácidos del polímero a, la neutralización se realiza preferiblemente de modo que el valor de pH de la dispersión resultante está dentro del intervalo de no menos de 7 y no más de 11.
Los ejemplos del agente de neutralización incluyen bases tales como hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, amoníaco, diversas aminas y similares. Entre estos agentes de neutralización, se prefieren un hidróxido de sodio y amoníaco.
Los agentes de neutralización mencionados anteriormente pueden usarse solos o en forma de una mezcla de cualesquiera dos o más de los mismos. Además, el polímero a puede neutralizarse previamente.
El equivalente del agente de neutralización usado es preferiblemente no menos del 10 % en moles, más preferiblemente no menos del 20 % en moles e incluso más preferiblemente no menos del 30 % en moles, y también es preferiblemente de no más del 150 % en moles, más preferiblemente no más del 120 % en moles e incluso más preferiblemente no más del 100 % en moles, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante. El equivalente del agente de neutralización usado tal como se define en el presente documento puede calcularse según la siguiente fórmula en la que el polímero a antes de neutralizarse se expresa mediante un polímero a'.
Equivalente (% en moles) de agente de neutralización usado = [{masa (g) de agente de neutralización añadido/equivalente de agente de neutralización}/[{índice de acidez (mg de KOH/g) de polímero a' x masa (g) de polímero a'}/(56 x 1.000)]] x 100.
En el tratamiento de dispersión de la etapa 1, el pigmento puede atomizarse en partículas finas que tienen un tamaño de partícula deseado sólo mediante un tratamiento de dispersión sustancial en el que se aplica una tensión de cizalladura a las partículas de pigmento. Sin embargo, se prefiere que la mezcla de pigmento en primer lugar se someta a un tratamiento de dispersión preliminar, y luego adicionalmente al tratamiento de dispersión sustancial, desde el punto de vista de obtener una dispersión en agua de pigmento uniforme.
Los ejemplos de un dispersador usado en el tratamiento de dispersión preliminar incluyen dispositivos de mezclado y agitación usados habitualmente tales como una paleta de ancla, una paleta de dispersor, etc.
Los ejemplos de los medios para aplicar una tensión de cizalladura a las partículas de pigmento que se usan en el tratamiento de dispersión sustancial incluyen máquina de amasar tales como molinos de cilindros, amasadoras, etc.; homogeneizadores de alta presión tales como “Microfluidizer”, etc.; y dispersadores de tipo medio tales como agitadores de pintura, molinos de perlas, etc. Entre estos dispositivos, los homogeneizadores de alta presión se usan preferiblemente desde el punto de vista de reducir el tamaño de partícula del pigmento.
(Etapa 2)
La etapa 2 es la etapa de eliminar el disolvente orgánico del producto de tratamiento de dispersión obtenido en la etapa 1 para obtener una dispersión en agua de pigmento (i). La eliminación del disolvente orgánico del producto de tratamiento de dispersión puede realizarse mediante métodos convencionalmente conocidos. El disolvente orgánico se elimina preferiblemente de manera sustancial completamente de la dispersión en agua de pigmento (i) así obtenida. Sin embargo, el disolvente orgánico residual puede estar presente en la dispersión en agua de pigmento (i) a menos que los objetos y efectos ventajosos de la presente invención se vean afectados de manera adversa por el disolvente orgánico residual. El contenido del disolvente orgánico residual en la dispersión en agua de pigmento (i) es preferiblemente de no más del 0,1 % en masa y más preferiblemente no más del 0,01 % en masa.
(Etapa 3)
La etapa 3 es la etapa de añadir un agente de reticulación a la dispersión en agua de pigmento (i) obtenida en la etapa 2 para someter las partículas poliméricas que contienen pigmento a1 a una reacción de reticulación, obteniendo de ese modo una dispersión en agua de pigmento (I) que contiene partículas poliméricas que contienen pigmento a2.
En la etapa 3, los grupos carboxilo del polímero a que constituye las partículas poliméricas que contienen pigmento a1 se reticulan parcial o completamente para formar una estructura reticulada en una parte de o todas las partículas poliméricas que contienen pigmento a1. Se considera que formando una estructura reticulada de este tipo, el polímero se adsorbe o fija firmemente sobre la superficie del pigmento, y se impide que el pigmento experimente la floculación del mismo, de modo que la tinta resultante puede mejorarse en cuanto a redispersibilidad, y puede impedirse que los caracteres o imágenes impresos resultantes experimenten la aparición de sangrado en los mismos.
(Agente de reticulación)
Como agente de reticulación, desde el punto de vista de realizar de manera eficiente la reacción de reticulación, así como desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante, se prefiere un compuesto que contiene no menos de 2 y no más de 6, preferiblemente no más de 4, grupos epoxi en una molécula del mismos, se prefiere más un compuesto que contiene no menos de 2 grupos glicidil éter en una molécula del mismo, e incluso se prefiere más un compuesto de poliglicidil éter de un alcohol polihidroxilado que contiene un grupo hidrocarbonado que tiene no menos de 3 y no más de 8 átomos de carbono en una molécula del mismo. El peso molecular del agente de reticulación es preferiblemente de no menos de 120, más preferiblemente no menos de 150 e incluso más preferiblemente no menos de 200, y también es preferiblemente de no más de 2.000, más preferiblemente no más de 1.500 e incluso más preferiblemente no más de 1.000, desde el punto de vista de facilitar la reacción de reticulación, así como desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante.
El equivalente epoxídico del agente de reticulación es preferiblemente de no menos de 90, más preferiblemente no menos de 100 e incluso más preferiblemente no menos de 110, y también es preferiblemente de no más de 300, más preferiblemente no más de 200 e incluso más preferiblemente no más de 150.
Desde el punto de vista de realizar de manera eficiente la reacción de reticulación de los grupos carboxilo del polímero a con el agente de reticulación en un medio que contiene agua como componente principal, la tasa de solubilidad en agua del agente de reticulación es preferiblemente de no más del 50 % en masa, más preferiblemente no más del 40 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 35 % en masa. La “tasa de solubilidad en agua” del agente de reticulación tal como se usa en el presente documento significa una tasa (% en masa) de disolución del agente de reticulación tal como se mide disolviendo 10 partes en masa del agente de reticulación en 90 partes en masa de agua a temperatura ambiente (25 °C).
Los ejemplos específicos del agente de reticulación incluyen poliglicidil éteres tales como diglicidil éter de polipropilenglicol (tasa de solubilidad en agua: 31 % en masa), poliglicidil éter de glicerol, poliglicidil éter de poliglicerol, poliglicidil éter de trimetilolpropano (tasa de solubilidad en agua: 27 % en masa), poliglicidil éter de sorbitol, poliglicidil éter de pentaeritritol (tasa de solubilidad en agua: 0 % en masa), diglicidil éter de resorcinol, diglicidil éter de neopentilglicol, diglicidil éter de 1,6-hexanodiol, diglicidil éteres de tipo bisfenol A hidrogenado, etc., y similares. De estos agentes de reticulación, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en poliglicidil éter de trimetilolpropano y poliglicidil éter de pentaeritritol, y se prefiere más poliglicidil éter trimetilolpropano.
La tasa de reticulación del polímero en la etapa 3 tal como se calcula en cuanto a una razón de un número equivalente en moles de grupos funcionales reticulables del agente de reticulación con respecto a un número equivalente en moles de los grupos carboxilo del polímero a es preferiblemente de no menos del 10 % en moles, más preferiblemente no menos del 20 % en moles, incluso más preferiblemente no menos del 30 % en moles e incluso además más preferiblemente no menos del 40 % en moles, y también es preferiblemente no más del 80 % en moles, más preferiblemente no más del 70 % en moles e incluso más preferiblemente no más del 60 % en moles, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante.
Desde el mismo punto de vista tal como se describió anteriormente, la temperatura usada en el tratamiento de reticulación es preferiblemente no menor de 40 °C, más preferiblemente no menor de 50 °C e incluso más preferiblemente no menor de 60 °C, y también es preferiblemente no mayor de 95 °C, más preferiblemente no mayor de 85 °C e incluso más preferiblemente no mayor de 75 °C.
Desde el punto de vista de completar la reacción de reticulación y lograr una buena eficiencia de costes, el tiempo del tratamiento de reticulación es preferiblemente de no menos de 0,5 horas y más preferiblemente no menos de 1 hora, y también es preferiblemente de no más de 12 horas, más preferiblemente no más de 8 horas e incluso más preferiblemente no más de 5 horas.
El contenido de sólidos de la dispersión en agua de pigmento (I) es preferiblemente de no menos del 10 % en masa y más preferiblemente no menos del 15 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 40 % en masa y más preferiblemente no más del 35 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de la dispersión de la dispersión en agua de pigmento (I), así como desde el punto de vista de facilitar la producción de la tinta. El contenido de sólidos puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.
El contenido del pigmento en la dispersión en agua de pigmento (I) es preferiblemente de no menos del 5 % en masa, más preferiblemente no menos del 7 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 10 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 40 % en masa, más preferiblemente no más del 30 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 20 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de la dispersión de la dispersión en agua de pigmento.
La razón en masa del pigmento con respecto al polímero a [pigmento/polímero a] en la dispersión en agua de pigmento (I) es preferiblemente de no menos de 50/50, más preferiblemente no menos de 55/45 e incluso más preferiblemente no menos de 60/40, y también es preferiblemente de no más de 90/10, más preferiblemente no más de 85/15 e incluso más preferiblemente no más de 80/20.
El tamaño de partícula promedio de las partículas de pigmento en la dispersión en agua de pigmento (I) es preferiblemente de no menos de 40 nm, más preferiblemente no menos de 50 nm, incluso más preferiblemente no menos de 60 nm, incluso además más preferiblemente no menos de 70 nm y todavía incluso además más preferiblemente no menos de 80 nm, y también es preferiblemente de no más de 200 nm, más preferiblemente no más de 170 nm, incluso más preferiblemente no más de 150 nm, incluso además más preferiblemente no más de 140 nm y todavía incluso además más preferiblemente no más de 120 nm, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante.
El tamaño de partícula promedio puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.
<Partículas poliméricas libres de pigmento B>
La tinta de la presente invención preferiblemente contiene además partículas poliméricas libres de pigmento B como polímero adyuvante de fijación desde el punto de vista de mejorar las propiedades de fijación y estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante.
Las partículas poliméricas libres de pigmento B son preferiblemente aquellas partículas poliméricas que pueden estar presentes en forma de una dispersión de las mismas en un medio que contiene agua como componente principal.
Un polímero que constituye las partículas poliméricas libres de pigmento B (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “polímero b”) puede ser o bien un polímero soluble en agua o un polímero insoluble en agua. De estos polímeros, se prefiere el polímero insoluble en agua.
El “polímero insoluble en agua” tal como se usa en el presente documento tiene la misma definición tal como se describió previamente.
El polímero a y el polímero b pueden ser diferentes entre sí en composición, o pueden ser idénticos entre sí en propiedades incluyendo sus composiciones, pero diferentes entre sí sólo en la inclusión o la no inclusión del pigmento en los mismos.
En el caso en el que la tinta contiene las partículas poliméricas que contienen pigmento A y las partículas poliméricas libres de pigmento B, el contenido del polímero en la tinta significa un contenido total del polímero a y el polímero b en la misma.
Las partículas poliméricas libres de pigmento B pueden estar en forma de partículas poliméricas reticuladas con un agente de reticulación.
El polímero b es preferiblemente al menos una resina seleccionada del grupo que consiste en una resina acrílica, una resina de poliéster y una resina de poliuretano. Entre estas resinas como polímero b, se prefiere más una resina acrílica de este tipo que contenga una unidad constitucional derivada de ácido (met)acrílico (b-1) y una unidad constitucional derivada de un éster de ácido (met)acrílico (b-2).
El ácido (met)acrílico (b-1) se preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico y ácido metacrílico, y más preferiblemente ácido metacrílico, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de fijación y estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante.
Como éster de ácido (met)acrílico (b-2), desde el punto de vista de mejorar las propiedades de fijación y estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de butilo, (met)acrilato de isobutilo, (met)acrilato de tere-butilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo y (met)acrilato de ciclohexilo, se prefiere más al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de butilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo y (met)acrilato de ciclohexilo, e incluso se prefiere más (met)acrilato de 2-etilhexilo.
El polímero b también puede contener además una unidad constitucional derivada de un monómero distinto del ácido (met)acrílico (b-1) y el éster de ácido (met)acrílico (b-2) mencionados anteriormente. Los ejemplos del otro monómero incluyen un monómero iónico distinto del ácido (met)acrílico, un monómero hidrófobo que contiene grupos aromáticos y un monómero no iónico. Entre estos otros monómeros, se prefiere el monómero hidrófobo que contiene grupos aromáticos (b-3). Los ejemplos específicos de un monómero hidrófobo (b-3) es este tipo incluyen el monómero a base de estireno mencionado anteriormente, un (met)acrilato que contiene grupos aromáticos, un macromonómero a base de monómeros que contienen grupos aromáticos, y similares.
Los contenidos de las unidades constitucionales derivadas de los componentes respectivos en el polímero b son los siguientes, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, así como suprimir la aparición de sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes.
El contenido de la unidad constitucional derivada del ácido (met)acrílico (b-1) en el polímero b es preferiblemente de no menos del 1 % en masa, más preferiblemente no menos del 1,5 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 2 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 20 % en masa, más preferiblemente no más del 10 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 5 % en masa.
El contenido de la unidad constitucional derivada del éster de ácido (met)acrílico (b-2) en el polímero b es preferiblemente de no menos del 80 % en masa, más preferiblemente no menos del 90 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 95 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 99 % en masa, más preferiblemente no más del 98,5 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 98 % en masa.
La razón en masa del ácido (met)acrílico (b-1) con respecto al éster de ácido (met)acrílico (b-2) [ácido (met)acrílico (b-1)/éster de ácido (met)acrílico (b-2)] es preferiblemente de no menos de 0,01 y más preferiblemente no menos de 0,02, y también es preferiblemente de no más de 0,5, más preferiblemente no más de 0,2 e incluso más preferiblemente no más de 0,1.
El peso molecular promedio en peso del polímero b es preferiblemente de no menos de 50.000, más preferiblemente no menos de 100.000 e incluso más preferiblemente no menos de 200.000, y también es preferiblemente de no más de 2.000.000, más preferiblemente no más de 1.500.000 e incluso más preferiblemente no más de 1.000.000, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, así como suprimir la aparición de sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes. El peso molecular promedio en peso puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.
El tamaño de partícula promedio de las partículas poliméricas libres de pigmento B es preferiblemente de no menos de 20 nm, más preferiblemente no menos de 40 nm e incluso más preferiblemente no menos de 60 nm, y también es preferiblemente de no más de 150 nm, más preferiblemente no más de 130 nm e incluso más preferiblemente no más de 110 nm, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, así como suprimir la aparición de sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes. El tamaño de partícula promedio puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.
[Producción de partículas poliméricas libres de pigmento B]
Como partículas poliméricas libres de pigmento B, puede usarse o bien un producto sintetizado de manera apropiada o un producto disponible comercialmente. Las partículas poliméricas libres de pigmento B se usan preferiblemente en forma de un líquido en dispersión en agua de las mismas. Tras producir el líquido en dispersión en agua de las partículas poliméricas libres de pigmento B, el polímero b que constituye las partículas poliméricas libres de pigmento B se neutraliza preferiblemente con un agente de neutralización.
El líquido en dispersión en agua de las partículas poliméricas libres de pigmento B puede producirse mediante un método de este tipo en el que después de obtener el polímero b' como polímero antes de la neutralización mediante métodos de polimerización convencionalmente conocidos, una mezcla que contiene el polímero b' y agua, si se requiere junto con un agente de neutralización, se agita mientras se calienta, seguido de enfriar la mezcla, y similares.
Las unidades constitucionales, contenidos de las unidades constitucionales, propiedades y similares preferidos del polímero b' como polímero antes de la neutralización son los mismos que los del polímero b mencionado anteriormente, y el polímero b' se produce preferiblemente mediante el mismo método de polimerización tal como se usa para la producción de la resina a base de vinilo mencionada anteriormente.
El índice de acidez del polímero b' es preferiblemente de no menos de 0 mg de KOH/g, más preferiblemente no menos de 5 mg de KOH/g, incluso más preferiblemente no menos de 10 mg de KOH/g e incluso además más preferiblemente no menos de 15 mg de KOH/g, y también es preferiblemente de no más de 200 mg de KOH/g, más preferiblemente no más de 100 mg de KOH/g, incluso más preferiblemente no más de 50 mg de KOH/g e incluso además más preferiblemente no más de 20 mg de KOH/g.
La temperatura usada tras agitar la mezcla mencionada anteriormente es preferiblemente no menor de 60 °C, más preferiblemente no menor de 70 °C e incluso más preferiblemente no menor de 75 °C, y también es preferiblemente no mayor de 100 °C y más preferiblemente no mayor de 95 °C. El tiempo de agitación es preferiblemente de no menos de 0,5 horas y más preferiblemente no menos de 0,8 horas, y también es preferiblemente de no más de 10 horas y más preferiblemente no más de 5 horas.
Como agente de neutralización usado para producir el líquido en dispersión en agua de las partículas poliméricas libres de pigmento B, se prefieren hidróxidos de metales alcalinos tales como hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, etc., amoníaco, aminas orgánicas, y similares, y se prefieren más hidróxido de sodio y trietanolamina.
El equivalente del agente de neutralización usado es de no menos del 0 % en moles, preferiblemente no menos del 10 % en moles, más preferiblemente no menos del 30 % en moles e incluso más preferiblemente no menos del 50 % en moles, y también es preferiblemente de no más del 160 % en moles, más preferiblemente no más del 130 % en moles e incluso más preferiblemente no más del 110 % en moles, desde el punto de vista de mejorar estabilidad de la dispersión de las partículas poliméricas libres de pigmento B. El equivalente del agente de neutralización usado puede determinarse mediante el método mencionado anteriormente.
[Producción de tinta de la presente invención]
La tinta de la presente invención puede producirse de manera eficiente mezclando la dispersión en agua de pigmento (I) y el disolvente orgánico soluble en agua mencionado anteriormente, si se requiere junto con el líquido en dispersión en agua de las partículas poliméricas libres de pigmento B y un tensioactivo, y además con el/los otro(s) disolvente(s) orgánico(s). El método de mezclado de estos componentes no está particularmente limitado. <Disolvente orgánico soluble en agua>
El disolvente orgánico soluble en agua usado en la presente invención puede estar presente o bien en estado líquido o en bien en un estado sólido tal como se mide a 25 °C. Sin embargo, la solubilidad en agua del disolvente orgánico soluble en agua tal como se mide disolviendo el disolvente orgánico en 100 ml de agua a 25 °C es de no menos de 10 ml.
El disolvente orgánico soluble en agua usado en la presente invención contiene el al menos un disolvente orgánico seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono que contiene un grupo hidroxilo en ambos extremos terminales del mismo, dipropilenglicol y 2-pirrolidona desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, así como suprimir la aparición de sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes.
Como alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono y que contiene un grupo hidroxilo en ambos extremos terminales del mismo tal como se usa en la presente invención, puede mencionarse al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol (punto de ebullición: 242 °C) y 1,6-hexanodiol. Entre estos alcanodioles, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, así como suprimir la aparición de sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 1,4-butanodiol (punto de ebullición: 230 °C) y 1,6-hexanodiol (punto de ebullición: 250 °C). Por otro lado, los puntos de ebullición del dipropilenglicol y la 2-pirrolidona son de 231 °C y 245 °C, respectivamente.
El contenido del al menos un disolvente orgánico soluble en agua seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono que contiene un grupo hidroxilo en ambos extremos terminales del mismo, dipropilenglicol y 2-pirrolidona en el disolvente orgánico soluble en agua usado en la presente invención es no menos del 90 % en masa y más preferiblemente no menos del 95 % en masa, y tampoco es más del 98 % en masa, basándose en los disolventes orgánicos solubles en agua totales, desde el punto de vista de suprimir la aparición de sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes.
La tinta de la presente invención también puede contener un alcohol polihidroxilado distinto del disolvente orgánico soluble en agua mencionado anteriormente, un alquil éter de alcohol polihidroxilado, si se requiere.
Los ejemplos del alcohol polihidroxilado incluyen 1,2-alcanodioles que tienen no menos de 2 y no más de 10 átomos de carbono, tales como etilenglicol (punto de ebullición: 197 °C; en este párrafo, el valor numérico en los respectivos paréntesis representa un punto de ebullición de los compuestos respectivos), propilenglicol (1,2-propanodiol) (188 °C), 1,2-butanodiol (194 °C), 2,3-butanodiol (184 °C), 1,2-pentanodiol (210 °C), 1,2-hexanodiol (224 °C), 1,2-octanodiol (267 °C), 1,2-decanodiol (255 °C), etc.; 1,3-alcanodioles que tienen no menos de 3 y no más de 8 átomos de carbono, tales como 1,3-propanodiol (214 °C), 2-metil-1,3-propanodiol (214 °C), 3-metil-1,3-butanodiol (203 °C), 2-etil-1,3-hexanodiol (244 °C), etc.; polialquilenglicoles tales como trietilenglicol (287 °C), etc.; y 1,2,6-hexanotriol (346 °C), 1,2,4-butanotriol (345 °C), 1,2,3-butanotriol (293 °C), petriol (216 °C; 0,5 mmHg), 1,8-octanodiol (299 °C), etc.
Los ejemplos del alquil éter de alcohol polihidroxilado incluyen monoetil éter de etilenglicol, monoisopropil éter de etilenglicol, monopropil éter de etilenglicol, monobutil éter de etilenglicol, monometil éter de dietilenglicol, monoetil éter de dietilenglicol, monoisopropil éter de dietilenglicol, monopropil éter de dietilenglicol, monoisobutil éter de dietilenglicol, monobutil éter de dietilenglicol, monometil éter de trietilenglicol, monoisobutil éter de trietilenglicol, monometil éter de tetraetilenglicol (punto de ebullición: 158 °C; 5 mmHg), monoetil éter de propilenglicol, monobutil éter de dipropilenglicol, monometil éter de dipropilenglicol, monometil éter de tripropilenglicol (punto de ebullición: 241 °C), monobutil éter de tripropilenglicol y similares.
La tinta de la presente invención contiene preferiblemente un tensioactivo desde el punto de vista de mejorar la humectabilidad de la tinta en un medio de impresión. Además, la tinta también puede contener diversos aditivos que pueden usarse habitualmente en tintas, tales como un modificador de la viscosidad, un agente antiespumante, un agente antiséptico, un agente a prueba de moho, un agente de prevención del óxido, etc.
(Tensioactivo)
El tensioactivo es preferiblemente un tensioactivo no iónico. Desde el punto de vista de mantener una tensión superficial adecuada de la tinta para mejorar de ese modo la humectabilidad de la tinta en un medio de impresión, el tensioactivo es más preferiblemente al menos un tensioactivo seleccionado del grupo que consiste en un tensioactivo a base de acetilenglicol y un tensioactivo a base de silicona, y se prefiere incluso más que el tensioactivo a base de acetilenglicol y el tensioactivo a base de silicona se usen en combinación entre sí.
(Tensioactivo a base de acetilenglicol)
Los ejemplos del tensioactivo a base de acetilenglicol incluyen dioles a base de acetileno tales como 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol, 3,6-dimetil-4-octino-3,6-diol, 3,5-dimetil-1-hexino-3-ol, 2,4-dimetil-5-hexino-3-ol, 2,5-dimetil-3-hexino-2,5-diol, 2,5,8,11-tetrametil-6-dodecino-5,8-diol, etc., y aductos de óxido de etileno de estos compuestos.
La suma (n) de un número molar promedio de adición de grupos óxido de etileno (EO) en los aductos de óxido de etileno mencionados anteriormente es preferiblemente de no menos de 1 y más preferiblemente no menos de 1,5, y también es preferiblemente no más de 20 y más preferiblemente no más de 10.
Los ejemplos de productos disponibles comercialmente del tensioactivo a base de acetilenglicol incluyen productos de la serie “SURFYNOL” y productos de la serie “OLFINE” ambos disponibles de Nissin Chemical Co., Ltd., y productos de la serie “ACETYLENOL” disponibles de Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., y similares. De estos productos disponibles comercialmente del tensioactivo a base de acetilenglicol, se prefieren “SURFYNOL 420” (n:
1,3), “SURFYNOL 440” (n: 3,5), “SURFYNOL 465” (n: 10,0), “SURFYNOL 485” (n: 30,0), “OLFINE E1010”, “ACETYLENOL E100”, “ACETYLENOL E200”, “ACETYLENOL E40” (n: 4), “ACETYLENOL E60” (n: 6), “ACETYLENOL E81” (n: 8), “ACETYLENOL E100” (n: 10), y similares.
(Tensioactivo a base de silicona)
Los ejemplos del tensioactivo a base de silicona incluyen dimetilpolisiloxano, una silicona modificada con poliéter, una silicona modificada con amino, una silicona modificada con carboxilo, y similares. De estos tensioactivos a base de silicona, desde el mismo punto de vista tal como se describió anteriormente, se prefiere la silicona modificada con poliéter.
El tensioactivo a base de silicona modificada con poliéter tiene una estructura tal que un grupo hidrocarbonado unido a una cadena lateral y/o un extremo terminal de un aceite de silicona se sustituye con un grupo poliéter. Los ejemplos del grupo poliéter adecuado incluyen un grupo polietilenoxilo, un grupo polipropilenoxilo y un grupo polialquilenoxilo formado por la unión por adición de un grupo etilenoxilo (EO) y un grupo propilenoxilo (PO) entre sí en forma de bloque o en una forma al azar. Más específicamente, como tensioactivo a base de silicona modificada con poliéter, puede usarse un compuesto formado injertando un grupo poliéter en una cadena principal de una silicona, un compuesto formado uniendo una silicona y un grupo poliéter entre sí en forma de bloque, y similares.
El valor del HLB (equilibrio hidrófilo-lipófilo) del tensioactivo a base de silicona modificada con poliéter es preferiblemente de no menos de 2, más preferiblemente no menos de 3 e incluso más preferiblemente no menos de
4 desde el punto de vista de mejorar la solubilidad del tensioactivo a base de silicona modificada con poliéter en la tinta. El valor de HLB tal como se usa en el presente documento puede medirse mediante el método de Griffin.
Además, la viscosidad cinemática del tensioactivo a base de silicona modificada con poliéter tal como se mide a
25 °C es preferiblemente de no menos de 50 mm2/s y más preferiblemente no menos de 80 mm2/s, y también es preferiblemente de no más de 500 mm2/s y más preferiblemente no más de 300 mm2/s. Mientras tanto, la viscosidad cinemática puede medirse usando un viscosímetro Ubbelohde.
Los ejemplos específicos de productos disponibles comercialmente del tensioactivo a base de silicona modificada con poliéter incluyen productos de la serie “KF” disponibles de Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., tal como “KF-353”, “KF-355A”, “KF-642”, etc.; “SILFACE SAG005” disponible de Nissin Chemical Co., Ltd.,; “FZ-2191” disponible de NUC Co., Ltd,; “BYK-348” disponible de BYK Chemie Japan K.K.; y similares.
Los contenidos de los componentes respectivos en la tinta de la presente invención, así como las propiedades de la tinta son de la siguiente manera.
(Contenido de pigmento)
El contenido del pigmento en la tinta de la presente invención es preferiblemente de no menos del 1 % en masa, más preferiblemente no menos del 3 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 4 % en masa desde el punto de vista de mejorar la densidad óptica de la tinta resultante, y también es preferiblemente de no más del 15 % en masa, más preferiblemente no más del 10 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 7 % en masa desde el punto de vista de reducir la viscosidad de la tinta tras la volatilización del disolvente a partir de la misma, así como desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante.
(Contenido de partículas poliméricas que contienen pigmento A)
El contenido de las partículas poliméricas que contienen pigmento A en la tinta de la presente invención es preferiblemente no menos del 3 % en masa, más preferiblemente no menos del 4 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 5 % en masa desde el punto de vista de mejorar la densidad óptica de la tinta resultante, y también es preferiblemente de no más del 15 % en masa, más preferiblemente no más del 13 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 10 % en masa desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante.
(Contenido de partículas poliméricas libres de pigmento B)
El contenido de las partículas poliméricas libres de pigmento B en la tinta de la presente invención es preferiblemente de no menos del 0,3 % en masa, más preferiblemente no menos del 1 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 2 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 8 % en masa, más preferiblemente no más del 7%en masa e incluso más preferiblemente no más del 6%en masa, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de fijación de la tinta resultante.
El contenido total del polímero a y las partículas poliméricas libres de pigmento B (polímero b) en la tinta de la presente invención es preferiblemente de no menos del 1,3 % en masa, más preferiblemente no menos del 2 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 3 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 10 % en masa, más preferiblemente no más del 9 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 8 % en masa, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de fijación de la tinta resultante.
(Contenido de disolvente orgánico soluble en agua)
El contenido del disolvente orgánico soluble en agua en la tinta de la presente invención es preferiblemente no menos del 15 % en masa, más preferiblemente no menos del 20 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 25 % en masa, y también es preferiblemente no más del 45 % en masa, más preferiblemente no más del 40 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 35 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, así como suprimir la aparición de sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes.
(Contenido de tensioactivo)
El contenido del tensioactivo en la tinta de la presente invención es preferiblemente de no menos del 0,1 % en masa, más preferiblemente no menos del 0,2 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 0,5 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 5 % en masa, más preferiblemente no más del 4 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 3 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la humectabilidad de la tinta en un medio de impresión.
El contenido del tensioactivo a base de acetilenglicol en la tinta de la presente invención es preferiblemente de no menos del 0,2 % en masa, más preferiblemente no menos del 0,4 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 0,6 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 4 % en masa, más preferiblemente no más del 3 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 2 % en masa, desde el mismo punto de vista que el descrito anteriormente.
El contenido del tensioactivo a base de silicona en la tinta de la presente invención es preferiblemente de no menos del 0,01 % en masa, más preferiblemente no menos del 0,03 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 0,05 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 3 % en masa, más preferiblemente no más del 2 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 1 % en masa, desde el mismo punto de vista que el descrito anteriormente.
(Contenido de agua)
El contenido de agua en la tinta de la presente invención es preferiblemente de no menos del 30 % en masa, más preferiblemente no menos del 40 % en masa e incluso más preferiblemente no menos del 50 % en masa, y también es preferiblemente de no más del 90 % en masa, más preferiblemente no más del 80 % en masa e incluso más preferiblemente no más del 70 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, así como suprimir la aparición de sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes.
(Razón en masa de (partículas poliméricas que contienen pigmento A/disolventes orgánicos solubles en agua completos))
La razón en masa de las partículas poliméricas que contienen pigmento A con respecto a los disolventes orgánicos solubles en agua completos (partículas poliméricas que contienen pigmento A/disolventes orgánicos solubles en agua completos) es preferiblemente de no menos de 0,05, más preferiblemente no menos de 0,1 e incluso más preferiblemente no menos de 0,12, y también es preferiblemente de no más de 0,5, más preferiblemente no más de 0,45 e incluso más preferiblemente no más de 0,4, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, así como suprimir la aparición de sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes.
(Propiedades de la tinta de la presente invención)
La viscosidad de la tinta de la presente invención tal como se mide a 32 °C es preferiblemente de no menos de 2 mPâ s, más preferiblemente no menos de 3 mPâ s e incluso más preferiblemente no menos de 5 mPâ s, y también es preferiblemente de no más de 12 mPâ s, más preferiblemente no más de 9 mPâ s e incluso más preferiblemente no más de 7 mPâ s, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, así como suprimir la aparición de sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes.
La viscosidad de la tinta puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.
El valor de pH de la tinta es preferiblemente de no menos de 7,0, más preferiblemente no menos de 7,2 e incluso más preferiblemente no menos de 7,5, y también es preferiblemente de no más de 11, más preferiblemente no más de 10 e incluso más preferiblemente no más de 9,5, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante así como desde el punto de vista de mejorar la resistencia de los elementos a la tinta y suprimir la irritación cutánea.
La tinta de la presente invención se usa de manera adecuada especialmente en la impresión para envasado blando. Por otro lado, el término “impresión para envasado blando” tal como se usa en el mismo significa una operación de impresión de este tipo de un único elemento formado por un material flexible delgado, tal como una película de resina, etc., o un elemento laminado formado por la misma. El material impreso obtenido realizando la impresión para envasado blando usando la tinta de la presente invención se usa de manera adecuada en las aplicaciones de envasado de alimentos, productos vivos, etc.
Las tintas de la presente invención se usan preferiblemente en combinación entre sí para proporcionar un conjunto de las tintas, que puede usarse de manera adecuada para impresión a todo color.
[Método de impresión por chorro de tinta]
El método de impresión por chorro de tinta de la presente invención es un método de impresión de caracteres o imágenes sobre un medio de impresión de baja absorción de líquidos usando la tinta de la presente invención. En el método de impresión por chorro de tinta, la tinta de la presente invención se carga en un aparato de impresión por chorro de tinta convencionalmente conocido del que se expulsan gotitas de la tinta sobre el medio de impresión de baja absorción de líquidos para imprimir caracteres o imágenes, etc., sobre el medio de impresión.
(Medio de impresión de baja absorción de líquidos)
Los ejemplos del medio de impresión de baja absorción de líquidos un papel estucado de baja absorción de líquidos y una película de resina.
Los ejemplos del papel estucado incluyen un papel estucado brillante versátil, un papel estucado brillante de espuma multicolor y similares.
Como película de resina, puede mencionarse una película de resina sintética transparente. Los ejemplos de película de resina incluyen una película de poliéster, una película de poli(cloruro de vinilo), una película de polipropileno, una película de polietileno, una película de nailon y similares. Estas películas de resina pueden tener la forma de una película orientada biaxialmente, una película orientada monoaxialmente o una película no orientada. Entre estas películas de resina, se prefieren una película de poliéster y una película de polipropileno orientada, y son más preferidas una película de poliéster tal como una película de poli(tereftalato de etileno) (PET) sometida a tratamiento de descarga corona, etc., y una película de polipropileno orientada tal como una película de polipropileno orientada biaxialmente (OPP) sometida a tratamiento de descarga corona, etc.
(Aparato de impresión por chorro de tinta)
Como aparato de impresión por chorro de tinta, puede usarse o bien una impresora por chorro de tinta de tipo térmico o bien una impresora por chorro de tinta de tipo piezoeléctrico. Entre estos aparatos de impresión por chorro de tinta, se prefiere una impresora por chorro de tinta de tipo piezoeléctrico. En la impresora de chorro de tinta de tipo piezoeléctrico, varias boquillas están comunicadas con respectivas cámaras de presión, y se expulsan gotitas de tinta desde las boquillas haciendo vibrar una superficie de pared de las respectivas cámaras de presión por medio de un elemento piezoeléctrico.
La tensión aplicada a un cabezal de impresión del aparato de impresión por chorro de tinta es preferiblemente de no menos de 5 V, más preferiblemente de no menos de 10 V e incluso más preferiblemente de no menos de 15 V, y también es preferiblemente de no más de 40 V, más preferiblemente de no más de 35 V e incluso más preferiblemente de no más de 30 V, desde el punto de vista de realizar impresión de alta velocidad con alta eficiencia, etc.
La frecuencia de accionamiento del aparato de impresión por chorro de tinta es preferiblemente de no menos de 2 kHz, más preferiblemente de no menos de 5 kHz e incluso más preferiblemente de no menos de 8 kHz, y también preferiblemente de no más de 80 kHz, más preferiblemente de no más de 70 kHz e incluso más preferiblemente no más de 60 kHz, desde el punto de vista de realizar una impresión de alta velocidad con alta eficiencia, etc.
La cantidad de gotitas de la tinta expulsadas es preferiblemente de no menos de 0,5 pl, más preferiblemente de no menos de 1,0 pl, incluso más preferiblemente de no menos de 1,5 pl e incluso aún más preferiblemente de no menos de 1,8 pl, y también es preferiblemente de no más de 20 pl, más preferiblemente de no más de 15 pl e incluso más preferiblemente de no más de 13 pl, tal como se calcula por una gotita de tinta expulsada, desde el punto de vista de mantener la precisión de las posiciones de impacto de las gotitas de tinta y mejorar la calidad de los caracteres o imágenes impresos resultantes.
La resolución del cabezal de impresión es preferiblemente de no menos de 400 dpi (puntos/pulgada), más preferiblemente de no menos de 500 dpi e incluso más preferiblemente de no menos de 550 dpi.
La temperatura de una superficie del medio de impresión (una temperatura de la superficie de una región del medio de impresión opuesta a una región del cabezal de impresión desde la cual se expulsa la tinta) preferiblemente es de no más de 70 °C, más preferiblemente de no más de 65 °C, incluso más preferiblemente de no más de 60 °C e incluso aún más preferiblemente de no más de 55 °C desde el punto de vista de suprimir la deformación térmica del material impreso resultante y ahorrar energía consumida, y también es preferiblemente de no menos de 30 °C, más preferiblemente de no menos de 35 °C, incluso más preferiblemente de no menos de 40 °C e incluso aún más preferiblemente de no menos de 45 °C desde el punto de vista de impedir la aparición de sangrado del color de la tinta.
La temperatura del medio de impresión puede controlarse ajustando la temperatura de un calentador inferior dispuesto en un lado posterior del medio de impresión que estaba opuesto al cabezal de impresión. En el caso en el que se proporcionen una pluralidad de cabezales de impresión, se prefiere que una pluralidad de calentadores inferiores estén dispuestos en posiciones opuestas a los respectivos cabezales de impresión.
La velocidad de impresión es preferiblemente de no menos de 10 m/min, más preferiblemente de no menos de 15 m/min e incluso más preferiblemente de no menos de 20 m/min en cuanto a velocidad de transporte del medio de impresión en la dirección a lo largo de la cual se mueve el medio de impresión, desde el punto de vista de mejorar la productividad de los materiales impresos, y también es preferiblemente de no más de 150 m/min en cuanto a velocidad de transporte del medio de impresión desde el punto de vista de mejorar la operatividad del aparato de impresión por chorro de tinta.
En el método de impresión por chorro de tinta, para impedir la aparición de sangrado de color entre las gotitas de las tintas respectivas, incluso en el caso de que después de expulsar un tipo de tinta al medio de impresión para imprimir caracteres o imágenes sobre el mismo, se expulse sucesivamente la siguiente tinta sobre el mismo, también pueden disponerse además medios de fijación y curado para aplicar energía térmica al mismo, tal como un calentador, etc.
Ejemplos
En los siguientes ejemplos de producción, ejemplos de preparación, ejemplos y ejemplos comparativos, la(s) “parte(s)” y “%” indican “parte(s) en masa” y “% en masa”, respectivamente, a menos que se especifique lo contrario. Por otro lado, las propiedades respectivas, etc., se midieron mediante los siguientes métodos.
(1) Medición del peso molecular promedio en número y peso molecular promedio en peso del polímero
Se midieron el peso molecular promedio en número y el peso molecular promedio en peso del polímero mediante cromatografía de permeación en gel [aparato de CPG: “HLC-8320GPC” disponible de Tosoh Corporation; columnas: “TSKgel Super AWM-H”, “TSKgel Super AW3000” y “TSKgel precolumna Super AW-H” todas disponibles de Tosoh Corporation; velocidad de flujo: 0,5 ml/min] usando una disolución preparada disolviendo ácido fosfórico y bromuro de litio en N,N dimetilformamida de modo que las concentraciones de ácido fosfórico y bromuro de litio en la disolución resultante eran de 60 mmol/l y 50 mmol/l, respectivamente, como eluyente, y usando kits de poliestirenos monodispersos que tienen pesos moleculares previamente conocidos [PStQuick B(F-550, F-80, F-10, F-1, A-1000), PStQuick C(F-288, F-40, F-4, A-5000, A-500] todos disponibles de Tosoh Corporation como sustancia patrón de referencia.
Como muestra que va a medirse, se usó una dispersión preparada mezclando 0,1 g del polímero con 10 ml del eluyente mencionado anteriormente en un vial de vidrio, agitando la mezcla resultante con un agitador magnético a 25 °C durante 10 horas, y luego sometiendo la mezcla a un tratamiento de filtración a través de un filtro de jeringa “DISMIC-13HP” (formado por PTFE; 0,2 |im) disponible de Advantec Co., Ltd.
(2) Medición de tamaños de partícula promedio de partículas poliméricas que contienen pigmento A y partículas poliméricas libres de pigmento
El análisis acumulativo de las partículas se realizó usando un sistema de análisis de partículas por láser “ELS-8000” disponible de Otsuka Electrics Co., Ltd., para medir el tamaño de partícula promedio de las mismas. En la medición, se usó un líquido en dispersión diluido con agua de modo que la concentración de las partículas que van a medirse en el líquido en dispersión se ajustó al 5 x 10-3 % en peso (en cuanto al contenido de sólidos del mismo). La medición se realizó en las condiciones que incluyen una temperatura de 25 °C, un ángulo entre luz incidente y detector de 90° y un número acumulativo de 100 veces, y un índice de refracción del agua (1,333) se introdujo en el sistema de análisis como índice de refracción del medio de dispersión. El tamaño de partícula promedio acumulativo así medido se definieron como los tamaños de partícula promedio respectivos de las partículas poliméricas que contienen pigmento A y las partículas poliméricas libres de pigmento.
(3) Medición del contenido de sólidos
Usando un medidor de humedad por infrarrojos “FD-230” disponible de Kett Electric Laboratory, se secaron 5 g de una muestra que va a medirse a una temperatura de secado de 150 °C en un modo de medición 96 (tiempo de monitorización: 2,5 minutos/intervalo de variación: 0,05 %), seguido de medir el contenido de agua (%) de la muestra que va a medirse. El contenido de sólidos de la muestra se calculó según la siguiente fórmula.
Contenido de sólidos (%) = 100 - contenido de agua (%) de la muestra que va a medirse
(4) Medición de la rasa de solubilidad en agua del compuesto epoxídico
Se cargó un tubo de vidrio (25 mm ^ de diámetro x 250 mm de altura) con 90 partes en masa de agua sometida a intercambio iónico y 10 partes en masa (W1) de un compuesto epoxídico a temperatura ambiente (25 °C). Se dejó reposar el tubo de vidrio así cargado en un baño termostático ajustado a una temperatura del agua de 25 °C durante 1 hora. A continuación, se agitó vigorosamente el contenido del tubo de vidrio durante 1 minuto, y luego se colocó de nuevo el tubo de vidrio en el baño termostático y se dejó reposar en el baño termostático durante 12 horas. Luego, se recuperaron los componentes no disueltos que se separaron del agua y precipitaron o flotaron en la dispersión a partir de la misma y luego se secaron a 40 °C en la condición ambiental de una presión manométrica de -0,08 MPa durante 6 horas, seguido de medir una masa (W2) del producto así secado. La tasa de solubilidad en agua (% en masa) del compuesto epoxídico se calculó según la siguiente fórmula.
Tasa de solubilidad en agua (% en masa) = {(W1 - W2)/W1}x 100
(5) Medición del punto de ebullición del disolvente orgánico
Se midió el punto de ebullición del disolvente orgánico según la norma JIS K2254, y el punto de ebullición inicial del disolvente orgánico así medido se definió como el punto de ebullición (pe) del disolvente orgánico.
Ejemplo de producción 1 (Producción de disolución de polímero insoluble en agua a)
Se preparó una disolución mixta de monómeros mezclando 84 partes de ácido acrílico disponibles de FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 108 partes de estireno disponible de FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation y 8 partes de a-metilestireno disponible de FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation entre sí. Se cargó un recipiente de reacción con 20 partes de metil etil cetona (MEK) disponible de FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation y 0,3 partes de un agente de transferencia de cadena de polimerización (2-mercaptoetanol) disponibles de FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation así como el 10 % de la disolución mixta de monómeros preparada anteriormente, y luego se reemplazó completamente la atmósfera interior del recipiente de reacción con gas de nitrógeno.
Por otro lado, se cargó una disolución mixta preparada mezclando el 90 % restante de la disolución mixta de monómeros, 0,27 partes del agente de transferencia de cadena de polimerización mencionado anteriormente, 60 partes de MEK y 2,2 partes de un iniciador de polimerización por radicales de base azoica “V-65” (2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo)) disponible de FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation en un embudo de goteo. En una atmósfera de nitrógeno, se calentó la disolución mixta de monómeros mencionada anteriormente en el recipiente de reacción hasta 65 °C mientras se agitaba, y luego se añadió la disolución mixta en el embudo de goteo gota a gota en el recipiente de reacción a lo largo de 3 horas. Una vez transcurridas 2 horas desde completarse la adición gota a gota mientras se mantenía la disolución mixta resultante a 65 °C, se añadió una disolución preparada disolviendo 0,3 partes del iniciador de polimerización mencionado anteriormente en 5 partes de MEK al recipiente de reacción, y se envejeció adicionalmente la disolución de reacción resultante a 65 °C durante 2 horas y luego a 70 °C durante 2 horas, obteniendo de ese modo una disolución de un polímero insoluble en agua que contiene grupos carboxilos a (peso molecular promedio en número del polímero a: 10500).
Ejemplo de preparación 1 (Preparación de dispersión en agua de partículas poliméricas que contienen pigmento negro A1) 1
(1) Se pesó un polímero producido secando la disolución del polímero insoluble en agua a obtenido en el ejemplo de producción 1 a presión reducida en una cantidad de 58,1 partes y se mezcló con 71,5 partes de MEK, y luego se añadieron adicionalmente 23,6 partes de un disolución acuosa de hidróxido de sodio 5 N (contenido de hidróxido de sodio como componentes sólidos: 16,9 %; para titulación volumétrica) disponible de FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation a la mezcla resultante para neutralizar de ese modo el polímero de modo que la razón del número de moles de hidróxido de sodio con respecto al número de moles de grupos carboxilo del polímero era del 40 % en moles (grado de neutralización: 40 % en moles). Además, se añadieron 695,1 partes de agua sometida a intercambio iónico a la disolución mixta resultante, y se añadieron adicionalmente 200 g de un pigmento negro “MONARCH 717” (pigmento C.I. negro 7) disponible de Cabot Corporation a la disolución mixta. Se agitó la dispersión resultante a 20 °C durante 60 minutos usando un dispersor “ULTRA DISPER” (nombre comercial) disponible de Asada Iron Works Co., Ltd., mientras que se hacía funcionar una paleta de dispersor de la misma a una velocidad de giro de 7000 rpm.
Se sometió la mezcla resultante a un tratamiento de dispersión bajo una presión de 150 MPa usando un dispositivo “Microfluidizer” (nombre comercial) disponible de Microfluidics Corporation haciendo pasar la mezcla a través del dispositivo 9 veces.
(2) Se cargó un matraz con forma de berenjena de 2 l con 1000 g del producto de tratamiento de dispersión obtenido en el punto (1) anterior, y luego se añadieron al mismo 666,7 g de agua sometida a intercambio iónico (contenido de sólidos: 15,0 %). Se mantuvo la mezcla resultante bajo una presión de 0,09 MPa durante 3 horas en un baño de agua caliente ajustado a 32 °C usando un aparato de destilación rotatorio “evaporador rotatorio N-1000S” disponible de Tokyo Rikakikai Co., Ltd., que se hice funcionar a una velocidad de giro de 50 rpm para eliminar el disolvente orgánico de la misma. Además, se ajustó la temperatura del baño de agua caliente a 62 °C, y se redujo la presión en el aparato a 0,07 MPa, y se concentró la disolución de reacción en estas condiciones hasta alcanzarse un contenido de sólidos de la disolución de reacción obtenida del 25,0 %.
(3) Se cargó la disolución concentrada así obtenida en un rotor de ángulo con una capacidad de 500 ml, y se sometió a separación centrífuga usando una centrífuga de enfriamiento de alta velocidad “Himac CR22G” (ajuste de temperatura: 20 °C) disponible de Hitachi Koki Co., Ltd., a 7000 rpm durante 20 minutos. Después de eso, se sometió la porción de fase líquida así separada de la disolución concentrada a un tratamiento de filtración a través de un filtro de membrana de 5 |im de malla “Minisart” disponible de Sartorius Inc.
Se mezclaron cuatrocientos gramos del filtrado resultante (pigmento C.I. negro 7: 76,0 g; el polímero insoluble en agua a mencionado anteriormente: 22,1 g) con 61,61 g de agua sometida a intercambio iónico y luego con 1,08 g de “Ploxel LVS” (agente a prueba de moho; contenido de componente activo: 20 %) disponible de Arch Chemicals Japan, Inc., y se mezclaron adicionalmente con 5,20 g de un agente de reticulación “DENACOL EX-321L” (poliglicidil éter de trimetilolpropano; equivalente epoxídico: 129; tasa de solubilidad en agua: 27 %) disponible de Nagase ChemteX Corporation, seguido de agitación de la mezcla resultante a 70 °C durante 3 horas. Se enfrió la disolución de reacción obtenida hasta 25 °C, y luego se sometió a un tratamiento de filtración a través del filtro de 5 |im de malla mencionado anteriormente. Además, se mezcló el producto filtrado obtenido con agua sometida a intercambio iónico para ajustar el contenido de sólidos de la mezcla resultante al 18 %, obteniendo de ese modo una dispersión en agua de partículas poliméricas que contienen pigmento negro A1. El tamaño de partícula promedio de las partículas poliméricas que contienen pigmento negro A1 en la dispersión en agua así obtenida era de 90 nm.
Ejemplos de preparación 2 a 4 (Preparación de dispersiones en agua de partículas poliméricas que contienen pigmento cian, pigmento fucsia y pigmento amarillo A2 a A4)
Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo de preparación 1, excepto que el pigmento negro usado en el ejemplo de preparación 1 se reemplazó con un pigmento cian “P.B. 15:3” disponible de DIC Corporation, un pigmento fucsia “P.R. 122” disponible de Dainichiseika Color & Chemicals. Mfg. Co., Ltd., y un pigmento amarillo “P.Y. 74” disponible de Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd., obteniendo de ese modo dispersiones en agua que contienen partículas poliméricas que contienen pigmento cian, pigmento fucsia y pigmento amarillo, respectivamente. Los tamaños de partícula promedio de las partículas poliméricas que contienen pigmento cian, pigmento fucsia y pigmento amarillo A2 a A4 en las dispersiones en agua así obtenidas fueron de 120 nm, 110 nm y 115 nm, respectivamente.
Ejemplo de producción 2 (producción de dispersión en agua de partículas poliméricas libres de pigmento B) Se cargó un recipiente de reacción equipado con un embudo de goteo con los monómeros, “LATEMUL E-118B” (polioxietilenalquilétersulfato) como tensioactivo disponible de Kao Corporation, persulfato de potasio como iniciador de polimerización disponible de FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation y agua sometida a intercambio iónico tal como se muestra en “Disolución de monómeros cargada inicialmente” en la tabla 1, seguido de mezclar el contenido del recipiente de reacción entre sí y luego reemplazar la atmósfera interior del recipiente de reacción con gas de nitrógeno, para obtener de ese modo una disolución de monómeros cargada inicialmente. Además, se mezclaron entre sí los monómeros, el tensioactivo, el iniciador de polimerización y el agua sometida a intercambio iónico tal como se muestra en “Disolución de goteo de monómeros” en la tabla 1 para preparar una disolución de goteo de monómeros. Se cargó la disolución de goteo de monómeros resultante en el embudo de goteo, y se reemplazó la atmósfera interior del embudo de goteo con gas de nitrógeno.
En una atmósfera de nitrógeno, se calentó la disolución de monómeros cargada inicialmente en el recipiente de reacción desde temperatura ambiente hasta 80 °C a lo largo de 30 minutos mientras se agitaba, y mientras se mantenía la disolución de monómeros cargada inicialmente a 80 °C, se añadieron gradualmente los monómeros en el embudo de goteo gota a gota al recipiente de reacción a lo largo de 3 horas. Después de completarse la adición gota a gota, mientras se mantenía la temperatura interior del recipiente de reacción, se agitó el contenido del recipiente de reacción durante 1 hora. Luego, se filtró la dispersión resultante a través de un filtro de 200 de malla, obteniendo de ese modo una dispersión en agua de partículas poliméricas libres de pigmento B (contenido de sólidos: 44,1 %; tamaño de partícula promedio: 94 nm).
El peso molecular promedio en peso y el índice de acidez del polímero b que constituye las partículas poliméricas libres de pigmento B así obtenidas fueron de 750.000 y 16 mg de KOH/g, respectivamente.
TABLA 1
Nota: *1: Emulsionante polioxietilenalquilétersulfato de sodio) disponible de Kao Corporation
Ejemplo 1 (Producción de tinta de base acuosa)
Se pesaron las dispersiones en agua respectivas de las partículas poliméricas que contienen pigmento A1 a A4 obtenidas en los ejemplos de preparación 1 a 4 (contenido de sólidos: 18 %; pigmento: 13 %; polímero: 5 %) en una cantidad de 33,3 g, y se mezclaron con 6,8 g de las partículas poliméricas libres de pigmento B (contenido de sólidos: 44,1 % en masa) obtenidas en el ejemplo de producción 2, 1,0 g de monometil éter de dipropilenglicol disponible de FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 30,0 g de 1,4-butanodiol disponible de FuJ iFILM Wako Pure Chemical Corporation, 1,0 g de un tensioactivo a base de acetilenglicol “SURFYNOL 440” (un aducto de óxido de etileno (40%) de “SURFYNOL 104”; número molar promedio de adición de óxido de etileno: 3,5) disponible Nissin Chemical Co., Ltd., y 0,2 g de un tensioactivo a base de silicona modificada con poliéter “SILFACE SAG005” (agente humectante; HLB: 7; viscosidad cinemática: 170 mm2/s (25 °C)) disponible de Nissin Chemical Co., Ltd., y se mezcló adicionalmente la mezcla resultante con agua sometida a intercambio iónico de modo que la cantidad total de la mezcla era de 100 g, obteniendo de ese modo una tinta negra, una tinta cian, una tinta fucsia y una tinta amarilla, respectivamente.
Ejemplos 2 a 8, 10, 12 y 13; ejemplos de referencia 9 y 11; y ejemplos comparativos 1 a 9 (producción de tintas de base acuosa)
Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 1 excepto porque las composiciones de las tintas obtenidas en el ejemplo 1 se cambiaron a las mostradas en las tablas 2 y 3, obteniendo de ese modo tintas de base acuosa negras, cian, fucsias y amarillas respectivas. Por otro lado, las cantidades de las dispersiones en agua, los disolventes orgánicos solubles en agua y los tensioactivos mostrados en las tablas 2 y 3 son cantidades (% en masa) de los componentes elaborados respectivos en las tintas respectivas, en los que las cantidades de la dispersión en agua de las partículas poliméricas que contienen pigmento A y la dispersión en agua de las partículas poliméricas libres de pigmento B representan contenidos de sólidos de las mismas.
Mediante el uso de las tintas respectivas así obtenidas, se realizó el siguiente método de impresión para obtener un material impreso, y se evaluó el material impreso resultante para determinar la redispersibilidad y el sangrado de las tintas mediante los siguientes métodos. Los resultados se muestran en las tablas 2 y 3.
<Método de impresión por chorro de tinta>
En las condiciones ambientales de una temperatura de 25±1 °C y una humedad relativa del 30±5 %, se cargaron las tintas de base acuosa respectivas en un aparato de evaluación de impresión disponible de Trytech Co., Ltd., equipado con cabezales de impresión por chorro de tinta “KJ4B-HD06MHG-STDV” (tipo piezoeléctrico) disponible de Kyocera Corporation.
Las condiciones de funcionamiento del aparato de evaluación de impresión se ajustaron a una tensión de cabezal aplicada de 26 V, una frecuencia de accionamiento de 20 kHz, una cantidad de gotitas de tinta expulsadas de 12 pl, una temperatura de cabezal de impresión de 32 °C, una resolución de 600 dpi, el número de inyecciones de tinta para el lavado antes de expulsarse de 200 inyecciones y una presión negativa de -4,0 kPa. Un calentador de película de tamaño A4 disponible de Kawai Corporation se montó de manera fija en una mesa de transporte del aparato para calentar un medio de impresión (una película de OPP “FOR-AQ” (una superficie de la cual había sido sometida a un tratamiento de descarga corona) disponible de Futamura Chemical Co., Ltd.) hasta 50 °C, y se pegó el medio de impresión sobre el calentador de película de modo que la dirección longitudinal del medio de impresión se alineó con una dirección de transporte del mismo.
Se transmitió una orden de impresión al aparato de evaluación de impresión mencionado anteriormente para expulsar secuencialmente la tinta negra, la tinta cian, la tinta fucsia y la tinta amarilla en este orden para imprimir un patrón mostrado en la figura 1, de tal manera que las respectivas imágenes sólidas de la tinta cian, la tinta fucsia y la tinta amarilla se colocaron en una imagen de puntos de semitono de la tinta negra tal como se muestra en la figura 1. Después de eso, el patrón impreso así obtenido se secó mediante una secadora de aire caliente a 60 °C durante 5 segundos, obteniendo de ese modo un material impreso.
El material impreso resultante se sometió a evaluación de redispersibilidad y sangrado mediante los siguientes métodos y calificaciones de evaluación.
<Evaluación de redispersibilidad>
La evaluación de redispersibilidad de la tinta se realizó suponiendo que un disolvente de la tinta recién suministrada en las proximidades de las boquillas de un aparato de impresión por chorro de tinta se puso en contacto con la tinta previamente suministrada y secada en la misma, de modo que la tinta seca se redispersó en la tinta recién suministrada. Más específicamente, las respectivas tintas negras obtenidas en los ejemplos 1 a 8, 10, 12 y 13, los ejemplos de referencia 9 y 11 y los ejemplos comparativos 1 a 9 se pesaron en una cantidad de 0,05 g y se añadieron gota a gota en un recipiente de polipropileno de 30 ml (^= 40 mm; altura = 30 mm), y se secaron en una caja de secado a 40°C durante 2 horas. La tinta así secada se devolvió a la condición de temperatura ambiente y después se añadieron gota a gota 5 g de agua sobre la tinta seca, seguido de agitación de la disolución de tinta resultante usando un dispositivo agitador “Multi-Shaker MMS-210” disponible de Tokyo Rikakikai Co., Ltd., a 100 rpm durante 1 minuto. Después de eso, se observó visualmente la condición de redispersión de la tinta seca para evaluar la redispersibilidad de la tinta según las siguientes calificaciones de evaluación.
(Calificaciones de evaluación)
5: La tinta seca se redispersó por completo y no se reconocieron residuos.
4,5: La tinta seca se redispersó sustancialmente por completo y una cantidad muy pequeña de tinta seca era reconocible como residuo.
4: Se reconoció como residuo menos del 10 % de la tinta seca.
3,5: Se reconoció como residuo menos del 20 % de la tinta seca.
3: Se reconoció como residuo no menos del 20 % y menos del 50 % de la tinta seca.
2: Se reconoció como residuo no menos del 50 % y menos del 80 % de la tinta seca.
1: Se reconoció como residuo no menos del 80 % de la tinta seca.
0: La tinta misma floculó cuando se elaboró y, por tanto, no pudo evaluarse.
Cuando la puntuación de la calificación de evaluación de la tinta era de no menos de 3, la tinta podía usarse en aplicaciones prácticas.
<Evaluación de sangrado>
En una porción del material impreso en la que las imágenes sólidas impresas de las respectivas tintas de color se pusieron en contacto con la imagen de puntos de semitono de la tinta negra de modo que era probable que se produjera cualquier sangrado entre ellas, se midió la anchura de una porción de sangrado de la tinta donde la tinta negra se introdujo en las respectivas imágenes sólidas de las otras tintas de color puestas en contacto con la misma y que sobresalieron de una porción de contacto entre las mismas. Las anchuras de las porciones de sangrado sobresalientes se midieron con respecto a cada combinación de las respectivas tintas de color para calcular un valor promedio de las mismas. Los grados de sangrado de las tintas respectivas se compararon entre sí basándose en el valor medio así obtenido y se evaluaron según las siguientes calificaciones de evaluación.
5: El valor promedio de las anchuras de las porciones de sangrado sobresalientes era de menos de 50 |im y no se reconocía ningun sangrado de color entre las tintas.
4,5: El valor promedio de las anchuras de las porciones de sangrado sobresalientes era de no menos de 50 |im y menos de 60 |im, y sustancialmente no se reconocía ningun sangrado de color entre las tintas.
4: El valor promedio de las anchuras de las porciones de sangrado sobresalientes era de no menos de 60 |im y menos de 70 |im, y no se reconocía ningun sangrado de color notable entre las tintas.
3,5: El valor promedio de las anchuras de las porciones de sangrado sobresalientes era de no menos de 70 |im y menos de 80 |im, y sustancialmente no se reconocía ningun sangrado de color notable entre las tintas.
3: El valor promedio de las anchuras de las porciones de sangrado sobresalientes era de no menos de 80 |im y menos de 150 |im, y se reconocía un ligero sangrado de color entre las tintas.
2: El valor promedio de las anchuras de las porciones de sangrado sobresalientes era de no menos de 150 |im y menos de 200 |im, y el sangrado de color entre las tintas era claramente reconocible.
1: El valor promedio de las anchuras de las partes de sangrado sobresalientes era de no menos de 200 |im, y se reconocía claramente el sangrado de color entre las tintas.
• : La tinta en sí floculó al elaborar la tinta y, por tanto, no pudo evaluarse.
Cuando la puntuación de la calificación de evaluación era de no menos de 3, las tintas pudieron usarse en aplicaciones prácticas.
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A partir de los resultados mostrados en las tablas 2 y 3, se confirmó que las tintas obtenidas en los ejemplos eran excelentes en cuanto a redispersibilidad, así como en cuanto a impedir que experimenten sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes, en comparación con las tintas obtenidas en los ejemplos comparativos.
Aplicabilidad industrial
La tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según la presente invención era excelente en cuanto a redispersibilidad, así como en cuanto a impedir que experimente sangrado en los caracteres o imágenes impresos resultantes incluso cuando se imprime sobre un medio de impresión de baja absorción de líquidos y, por tanto, puede usarse de manera adecuada para envasado blando, en particular, tal como para envasado de alimentos.
Claims (14)
- REIVINDICACIONESi.Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta en un medio de impresión de baja absorción de líquidos, que comprende un pigmento, un dispersante polimérico, un disolvente orgánico soluble en agua y agua, en la que:el disolvente orgánico soluble en agua comprende al menos un disolvente orgánico seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono que comprende un grupo hidroxilo en ambos extremos terminales del mismo, dipropilenglicol y 2-pirrolidona en una cantidad de no menos del 90 % en masa y no más del 98 % en masa, basándose en el disolvente orgánico soluble en agua total.
- 2. Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 1, en la que el alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono y que contiene un grupo hidroxilo en ambos extremos terminales del mismo es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste de 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol y 1,6-hexanodiol.
- 3. Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 1 ó 2, en la que el pigmento está en forma de partículas poliméricas que contienen pigmento.
- 4. Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 3, en la que el tamaño promedio de partícula de las partículas poliméricas que contienen pigmento es de no más de 200 nm.
- 5. Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 3 ó 4, en la que un polímero que constituye las partículas poliméricas que contienen pigmento es la resina a base de vinilo que se produce copolimerizando un monómero de materia prima (a) que contiene el monómero iónico (a-1) y un monómero hidrófobo (a-2).
- 6. Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en la que las partículas poliméricas que contienen pigmento están en forma de partículas poliméricas reticuladas con un agente de reticulación.
- 7. Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 6, en la que el agente de reticulación es un compuesto de poliglicidil éter de un alcohol polihidroxilado que contiene un grupo hidrocarbonado que tiene no menos de 3 y no más de 8 átomos de carbono en una molécula del mismo.
- 8. Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además partículas poliméricas libres de pigmento B.
- 9. Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además al menos un tensioactivo seleccionado del grupo que consiste en un tensioactivo a base de acetilenglicol y un tensioactivo a base de silicona.
- 10. Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que el medio de impresión de baja absorción de líquidos está formado por poli(tereftalato de etileno) o polipropileno.
- 11. Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, para su uso en impresión para envasado blando.
- 12. Método de impresión por chorro de tinta que comprende la etapa de imprimir caracteres o imágenes sobre un medio de impresión de baja absorción de líquidos usando la tinta de base acuosa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
- 13. Método de impresión por chorro de tinta según la reivindicación 12, en el que una superficie impresa del medio de impresión de baja absorción de líquidos se calienta a una temperatura de no más de 70 °C.
- 14.Uso de la tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en la impresión para envasado blando.
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