ES3039556T3 - Aqueous ink for inkjet printing - Google Patents

Aqueous ink for inkjet printing

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ES3039556T3 ES19904817T ES19904817T ES3039556T3 ES 3039556 T3 ES3039556 T3 ES 3039556T3 ES 19904817 T ES19904817 T ES 19904817T ES 19904817 T ES19904817 T ES 19904817T ES 3039556 T3 ES3039556 T3 ES 3039556T3
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Tsuyoshi Egawa
Ryuichi Akagi
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Abstract

La presente invención se refiere a: [1] una tinta acuosa para impresión por inyección de tinta, destinada a imprimir sobre un soporte de impresión con baja absorción de líquidos, que contiene un pigmento, un dispersante polimérico, un disolvente orgánico hidrosoluble y agua. El disolvente orgánico hidrosoluble incluye un éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) y uno o más disolventes (S2) seleccionados entre alcanodioles de 4 a 6 átomos de carbono, 1,3-propanodiol y compuestos de amida cíclica. El contenido de éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) en el disolvente orgánico hidrosoluble es del 40 al 95 % en masa; y [2] un método de impresión por inyección de tinta que utiliza la tinta para imprimir sobre un soporte de impresión con baja absorción de líquidos. Esta tinta acuosa para impresión por inyección de tinta permite obtener un artículo impreso con una excelente resistencia al rayado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Tinta acuosa para impresión por chorro de tinta
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta y a un método de impresión por chorro de tinta que usa la tinta a basada en agua.
Antecedentes de la invención
En los métodos de impresión por chorro de tinta, las gotitas de tinta se expulsan directamente de boquillas muy finas y se dejan adherir a un medio de impresión para obtener un material impreso en el que se imprimen caracteres o imágenes, etc. Los métodos de impresión por chorro de tinta se han extendido rápidamente debido a varias ventajas, como la facilidad de coloración completa, el bajo coste y la ausencia de 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 utilizan una tinta que contiene un pigmento como colorante se han vuelto predominantes.
Por su parte, los envases blandos se han utilizado ampliamente para envasar alimentos, etc. En los envases blandos, los nombres de los productos que se van a envasar, etc., se indican imprimiendo en un medio de impresión delgado, flexible y de baja absorción de líquidos formado por una resina sintética, etc. La impresión de los envases blandos se ha realizado principalmente mediante huecograbado. Sin embargo, una tinta de huecograbado basada en aceite utilizada en la impresión por huecograbado normalmente contiene un disolvente orgánico para dispersar o disolver componentes tales como un pigmento, una resina y similares en la misma y, por lo tanto, tiende a plantear problemas relacionados con una carga en los entornos de trabajo, etc.
En consecuencia, en lugar de la impresión por huecograbado utilizando dicha tinta de huecograbado basada en aceite, se ha estudiado un método de impresión por chorro de tinta que utiliza una tinta curable por rayos de energía activa. Sin embargo, la tinta curable por rayos de energía activa presenta un riesgo de generar 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 se ha utilizado con frecuencia para el envasado de alimentos, el problema relacionado con la generación del mal olor tiende a ejercer una gran influencia adversa sobre los mismos.
Por esta razón, ahora se ha desarrollado una tinta basada en agua para la impresión por chorro de tinta que suponga una carga menor para los entornos de trabajo.
Por ejemplo, el documento JP 2017-8319A (bibliografía de patentes 1) describe una tinta acuosa que contiene un pigmento, un polímero insoluble en agua, un disolvente orgánico y un tensioactivo en la que el disolvente orgánico contiene un éter glicólico específico, el tensioactivo contiene una cantidad específica de un tensioactivo basado en silicona, un contenido del disolvente orgánico en la tinta acuosa es del 25 al 50 % en masa y un contenido de un disolvente orgánico de alto punto de ebullición que tiene un punto de ebullición no inferior a 250 °C en la tinta acuosa no es superior al 5 % en masa, como una tinta acuosa que tiene excelentes propiedades de expulsión continua y es capaz de proporcionar un buen material impreso libre de contaminación por transferencia con rodillo y desteñidos de colores, incluso cuando se imprime en un medio de impresión que no absorbe agua.
El documento JP 2015-124223A (bibliografía de patentes 2) describe una tinta basada en agua que contiene un pigmento, un polímero insoluble en agua y un disolvente orgánico en la que el disolvente orgánico contiene éter isopropílico de dietilenglicol (c1) y un disolvente orgánico (c2) que tiene un coeficiente de reparto de 1-octanol/agua menor que el del disolvente (c1), un contenido total del pigmento, el polímero insoluble en agua y el disolvente (c1) no es inferior al 5,0 % en masa, y el valor obtenido multiplicando un contenido total del pigmento y el polímero insoluble en agua por un contenido del disolvente (c1) es de 10 a 300, como una tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta que tiene una excelente estabilidad de almacenamiento, etc., y también es excelente en cuanto a la uniformidad de los caracteres o imágenes impresos, etc., cuando se forman los caracteres o imágenes impresos en un medio de impresión con baja absorción de agua.
El documento JP 2016-125057A (bibliografía de patentes 3) describe una tinta basada en agua que contiene un pigmento, un polímero insoluble en agua, un tensioactivo no iónico basado en acetilenglicol que tiene un equilibrio hidrófilo-lipófilo(Hydrophilic-Lipophilic Balance -HLB) de 0 a 5, un tensioactivo no iónico que tiene un HLB de 6 a 20, una silicona modificada con poliéter que tiene una viscosidad cinemática específica y un disolvente orgánico que tiene un punto de ebullición específico, como una tinta basada en agua que tiene excelentes propiedades de expulsión. y es capaz de proporcionar caracteres o imágenes impresos con una uniformidad excelente incluso cuando se imprimen en un medio de impresión de baja absorción de agua.
El documento JP 6425051 B1 (bibliografía de patentes 4) describe un conjunto de tintas que contiene una tinta de chorro y un líquido de tratamiento usado en combinación con la tinta de chorro, en el que la tinta de chorro contiene un pigmento, un disolvente orgánico soluble en agua, un tensioactivo y agua, el disolvente orgánico soluble en agua contiene un disolvente orgánico basado en éter glicólico que tiene una estructura específica y el líquido de tratamiento contiene un coagulante.
El documento EP 3088481 A1 (bibliografía de patentes 5) se refiere a una tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta, que comprende un pigmento, un polímero insoluble en agua, un disolvente orgánico y agua, en la que el disolvente orgánico comprende éter isopropílico de dietilenglicol y un disolvente orgánico que tiene un coeficiente de reparto de 1-octanol/agua que es menor que el del éter isopropílico de dietilenglicol.
El documento WO 2017/159685 A1 (bibliografía de patentes 6) se refiere a una tinta de chorro basada en agua que contiene un pigmento, un disolvente orgánico soluble en agua y un tensioactivo, en donde el disolvente orgánico soluble en agua es un disolvente orgánico soluble en agua que tiene un valor HLB determinado por el método de Griffin de 8 o menos, el disolvente orgánico soluble en agua está contenido en un 10-50 % en peso con respecto al peso total de la tinta de chorro basada en agua, y el tensioactivo comprende un tensioactivo basado en acetilenodiol que tiene un valor de HLB determinado por el método de Griffin de 3 o menos.
El documento JP 2018 178054 A (bibliografía de patentes 7) se refiere a una tinta de chorro acuosa que contiene un pigmento, un compuesto polimérico, un disolvente orgánico soluble en agua y un tensioactivo, en donde el disolvente orgánico soluble en agua incluye etilenglicol y/o 1,3-propanodiol, y un disolvente orgánico soluble en agua que tiene una tensión superficial estática específica.
El documento JP 2014 173078 A (bibliografía de patentes 8) describe una tinta de chorro que incluye agua, un disolvente orgánico soluble en agua y un agente colorante dispersable en agua, en donde el contenido del disolvente orgánico soluble en agua con respecto a toda la tinta es del 35-60 % en peso, al menos el 50 % en masa de éter monoisopropílico de dietilenglicol, éter monobutílico de dietilenglicol, éter monopropílico de dipropilenglicol y/o éter monoisobutílico de dipropilenglicol se incluyen como disolvente orgánico soluble en agua con respecto a todo el disolvente orgánico soluble en agua, y en donde el agente colorante dispersable en agua es un pigmento modificado con grupos de ácido bisfosfónico geminal o grupos de bisfosfonato geminal.
El documento JP 2018 108651 A (bibliografía de patentes 9) describe un método de grabación por chorro de tinta que graba con tinta basado en agua que contiene partículas de polímero reticulado que contienen un pigmento en un medio de grabación que tiene una baja absorción de agua, donde el polímero reticulado se obtiene reticulando un polímero insoluble en agua que tiene un grupo carboxilo y un índice de acidez de 200 mg KOH/g o más y 320 mg KOH/g o menos con un compuesto epoxídico polifuncional insoluble en agua.
Resumen de la invención
La presente invención se refiere a una tinta basada en agua 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 éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) y al menos un disolvente (S2) seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono y un compuesto de amida cíclico;
el alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 1,2-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol y dipropilenglicol;
el compuesto de amida cíclica es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 2-pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, N-etil-2-pirrolidona, N-vinil-2-pirrolidona, N-butil-2-pirrolidona y 5-metil-2-pirrolidona; y
un contenido de éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) en el disolvente orgánico soluble en agua no es inferior al 65 % en masa ni superior al 95 % en masa.
Descripción detallada de la invención
En los envases blandos, etc., se ha requerido imprimir información sobre los productos, tales como nombres comerciales, una declaración de virtudes, etc. Sin embargo, las tintas convencionales basadas en agua tal como se describen en las bibliografías de patentes 1 a 3 no han logrado mostrar una resistencia al frote totalmente satisfactoria contra un medio de impresión de baja absorción de líquidos utilizado para envases blandos, etc. Por lo tanto, se ha requerido proporcionar una tinta basada en agua que pueda usarse para obtener un material impreso de mayor calidad.
La presente invención se refiere a una tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta que es capaz de proporcionar un material impreso que es excelente en cuanto a resistencia al frote, y a un método de impresión por chorro de tinta que utiliza la tinta basada en agua.
Los presentes inventores han descubierto que los problemas convencionales anteriormente mencionados pueden resolverse con una tinta basada en agua que contenga un pigmento, un dispersante polimérico y un disolvente orgánico soluble en agua en la que se incorpore en la tinta una cantidad específica de éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) y al menos un disolvente (S2) seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono y un compuesto de amida cíclica.
Es decir, la presente invención se refiere a los siguientes aspectos [1] y [2].
[1] Una tinta basada en agua 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 éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) y al menos un disolvente (S2) seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono y un compuesto de amida cíclico;
el alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 1,2-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol y dipropilenglicol;
el compuesto de amida cíclica es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 2-pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, N-etil-2-pirrolidona, N-vinil-2-pirrolidona, N-butil-2-pirrolidona y N-metil-2-pirrolidona; y
un contenido de éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) en el disolvente orgánico soluble en agua no es inferior al 65 % en masa ni superior al 95 % en masa.
[2] Un método de impresión por chorro de tinta que incluye la etapa de imprimir caracteres o imágenes en un medio de impresión de baja absorción de líquidos utilizando la tinta basada en según el aspecto anterior [1].
Según la presente invención, es posible proporcionar una tinta basada en agua para la impresión por chorro de tinta que sea capaz de proporcionar un material impreso que tenga una excelente resistencia al frote, y un método de impresión por chorro de tinta que utilice la tinta basada en agua.
[Tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta]
La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según la presente invención es una tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta en un medio de impresión de baja absorción de líquidos (en lo sucesivo también denominado simplemente “tinta de la presente invención” ), conteniendo la tinta basada en agua un pigmento, un dispersante polimérico, un disolvente orgánico soluble en agua y agua, en la que:
el disolvente orgánico soluble en agua contiene éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) y al menos un disolvente (S2) seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono y un compuesto de amida cíclico;
el alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 1,2-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol y dipropilenglicol;
el compuesto de amida cíclica es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 2-pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, N-etil-2-pirrolidona, N-vinil-2-pirrolidona, N-butil-2-pirrolidona y N-metil-2-pirrolidona; y
un contenido de éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) en el disolvente orgánico soluble en agua no es inferior al 65 % en masa ni superior al 95 % en masa.
Por su parte, la expresión “ basada en agua” , tal como se usa en la presente memoria, significa que el agua tiene un mayor contenido entre los componentes de un medio contenido en la tinta basada en agua.
La expresión “ baja absorción de líquidos” , tal como se usa en la presente memoria, significa un concepto que incluye tanto las propiedades de baja absorción de líquidos como las propiedades de no absorción de líquidos de un medio de impresión contra 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 unidad de área superficial del medio de impresión, medida al poner en contacto el medio de impresión con agua pura durante 100 milisegundos, no es inferior a 0 g/m2 ni superior a10 g/m2
El término “ impresión” , tal como se usa en la presente memoria, significa un concepto que incluye una operación de impresión o impresión digital para imprimir caracteres o imágenes.
La tinta de la presente invención es capaz de proporcionar un material impreso que es excelente en cuanto a resistencia al frote. La razón por la que los efectos ventajosos anteriormente mencionados pueden lograrse mediante la presente invención se considera de la siguiente manera, aunque aún no está claramente determinada.
Es decir, en la presente invención, el disolvente orgánico soluble en agua usado en la tinta contiene el éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) y el al menos un disolvente (S2) seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono, y un compuesto de amida cíclica, en la que el contenido del disolvente (S1) en el disolvente orgánico soluble en agua no es inferior al 65 % en masa ni superior al 95 % en masa. Se considera que, dado que el disolvente (S1) actúa para conferir una buena capacidad de dispersión en húmedo de la tinta sobre un medio de impresión, así como buenas propiedades de formación de película, y el disolvente (S2) actúa para controlar el grado de dispersión en húmedo de la tinta, se permite que la tinta resultante se extienda adecuadamente en húmedo sobre un medio de impresión que absorbe poco líquido, de modo que es posible garantizar suficientemente un área de contacto entre el dispersante polimérico en la tinta y el medio de impresión de baja absorción de líquidos y, por lo tanto, obtiene un material impreso que tiene una excelente resistencia al frote.
<Pigmento>
El pigmento usado en la presente invención puede ser un pigmento inorgánico o un pigmento orgánico, y también puede usarse en forma de un pigmento laca o un pigmento fluorescente. Además, el pigmento inorgánico u orgánico también se puede usar en combinación con un pigmento extensor, si es necesario.
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 carbón se usan preferiblemente para tintas negras. Los ejemplos de negros de carbón incluyen los negros de horno, negros de lámparas térmicas, negros de acetileno, negros de canal y similares.
Los ejemplos específicos del pigmento orgánico incluyen pigmentos azoicos tales como pigmentos de laca azoicos, pigmentos monoazoicos insolubles, pigmentos disazoicos insolubles, pigmentos azoicos quelatados, 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 se puede usar cualquiera de los pigmentos de color acromáticos tales como un pigmento blanco, un pigmento negro, un pigmento gris, etc., y pigmentos de color cromáticos tales como un pigmento amarillo, un pigmento magenta, un pigmento cian, un pigmento azul, un pigmento rojo, un pigmento naranja, un pigmento verde, etc.
Los ejemplos del pigmento extensor incluyen sílice, carbonato de calcio, talco y similares.
Los pigmentos anteriormente mencionados pueden usarse solos o en forma de una mezcla de dos o más de los mismos.
Como configuración adecuada del pigmento usado en la presente invención, se pueden mencionar las partículas de pigmento autodispersables y las partículas de pigmento formadas al incorporar el pigmento en el dispersante polimérico. Desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante, se prefiere la configuración de las partículas de pigmento formadas al incorporar el pigmento en el dispersante polimérico, es decir, las partículas de polímero A que contienen pigmento. Las “ partículas de polímero A que contienen pigmento” , tal como se usan en la presente memoria descriptiva, pretenden incluir aquellas partículas que tienen una configuración en la que el pigmento se incorpora al dispersante polimérico, una configuración en la que el pigmento está parcialmente expuesto a la superficie de las 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.
Las partículas de polímero A que contienen pigmento usadas en la presente invención 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 la 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 A que contienen pigmento. Un polímero que constituye el dispersante polimérico (en lo sucesivo también denominado simplemente “ polímero a” ) puede ser 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 se usa preferiblemente en forma de partículas de polímero insolubles en agua que contienen pigmento.
El “ polímero insoluble en agua” , tal como se usa en la presente memoria, significa un polímero tal que cuando el polímero se seca a un peso constante a 105 °C durante 2 horas y luego se disuelve en 100 g de agua a 25 °C hasta alcanzar una concentración saturada del mismo, la solubilidad en agua del polímero es inferior a 10 g. La solubilidad en agua del polímero insoluble en agua es preferiblemente no superior a 5 g y más preferiblemente no superior a 1 g. En el caso de que el polímero insoluble en agua se presente en forma de un polímero aniónico, la solubilidad anteriormente mencionada significa una solubilidad en agua del polímero cuyos grupos aniónicos se neutralizan completamente (es decir, al 100 %) con hidróxido de sodio.
Las partículas de polímero A que contienen pigmento están preferiblemente en forma de partículas de polímero reticuladas con un agente de reticulación como se describe más adelante. En este caso, aunque el polímero usado sea un polímero soluble en agua, el polímero se transforma en un polímero insoluble en agua mediante la reticulación del polímero con el agente de reticulación.
El grupo iónico contenido en una molécula del polímero a se introduce preferiblemente en su esqueleto polimérico mediante un monómero iónico (a-1) desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de polímero A que contienen pigmento y la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante. Más específicamente, se prefiere que el polímero a contenga una unidad constitutiva derivada del monómero iónico (a-1). Los ejemplos del polímero a incluyen una resina basada en vinilo, una resina basada en poliéster, una resina basada en poliuretano y similares.
Entre estas resinas, se prefiere la resina basada en vinilo, y se prefiere más la resina basada en vinilo que se produce copolimerizando un monómero de materia prima (a) que contiene el monómero iónico (a-1) y un monómero hidrófobo (a-2).
El polímero basado en vinilo contiene preferiblemente una unidad constitutiva derivada del componente (a-1) y una unidad constitutiva derivada del componente (a-2). La resina basada en vinilo puede contener además una unidad constitutiva 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 de polímero A que contienen pigmento.
[Monómero iónico (a-1)]
Como monómero iónico (a-1), se pueden mencionar 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 medida disolviendo el monómero en 100 g de agua sometida a intercambio iónico a 25 °C hasta alcanzar una concentración de saturación del mismo es inferior a 10 g. La solubilidad en agua del monómero hidrófobo (a-2) es preferiblemente no superior a 5 g y más preferiblemente no superior a 1 g desde el punto de vista de mejorar las propiedades de fijación del pigmento.
Como monómero hidrófobo (a-2), se puede mencionar un (met)acrilato de alquilo, un monómero que contiene un anillo aromático y un macromonómero. Entre estos monómeros hidrófobos, se prefiere al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en un (met)acrilato de alquilo y un monómero que contiene un anillo aromático, y es más preferido un monómero que contiene un anillo aromático.
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, or-metilestireno y (met)acrilato de bencilo.
[Monómero no iónico (a-3)]
Como monómero no iónico (a-3), se puede mencionar 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.
(Contenido de los componentes respectivos en el monómero de materia prima (a) o contenido de las unidades constitutivas respectivas en la resina basada en vinilo)
El contenido de los componentes (a-1), (a-2) y (a-3) en el monómero de materia prima (a) que contiene estos componentes (contenido de componentes no neutralizados; definidos en lo sucesivo de la misma manera) tras la producción de la resina basada en vinilo, o el contenido de la unidad constitutiva derivada del componente (a-1), la unidad constitutiva derivada del componente (a-2) y la unidad constitutiva derivada del componente (a-3) en la resina basada en vinilo son las siguientes, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de polímero A que contienen pigmento.
El contenido del componente (a-1) es preferiblemente no inferior al 10 % en masa, más preferiblemente no inferior al 20 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 30 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 60 % en masa, más preferiblemente no superior al 50 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 40 % en masa.
El contenido del componente (a-2) es preferiblemente no inferior al 30 % en masa, más preferiblemente no inferior al 40 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 50 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 90 % en masa, más preferiblemente no superior al 80 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 75 % en masa.
En el caso de que se incluya el componente (a-3), el contenido del componente (a-3) es preferiblemente no inferior al 5 % en masa y más preferiblemente no inferior al 10 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 30 % en masa y más preferiblemente no superior al 20 % en masa.
La relación de masa del componente (a-1) con respecto al componente (a-2) [(a-1)/(a-2)] es preferiblemente no inferior a 0,2, más preferiblemente no inferior a 0,25 e incluso más preferiblemente no inferior a 0,3, y es también preferiblemente no superior a 1,2 , más preferiblemente no superior a 1,0 e incluso más preferiblemente no superior a 0 ,8.
Por lo demás, el contenido de las unidades constitutivas derivadas de los componentes (a-1), (a-2) y (a-3) en la resina basada en vinilo usada en la presente invención no solo puede determinarse mediante mediciones reales de la misma, sino que también puede indicarse sustituyendo las respectivas relaciones de carga 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 resina basada en vinilo correspondiente. Entre estos componentes, el contenido del componente (a-1) puede determinarse adecuadamente mediante valoración potenciométrica, mientras que el contenido de los componentes (a-2) y (a-3) puede indicarse adecuadamente mediante la sustitución de las respectivas relaciones de carga de los componentes (a-2) y (a-3) en el monómero de materia prima correspondiente.
(Producción de resina basada en vinilo)
La resina basada en vinilo se puede producir copolimerizando el monómero de materia prima (a) mediante métodos de polimerización conocidos convencionalmente, tales como un método de polimerización en masa, un método de polimerización en solución, 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 solución.
El disolvente usado en el método de polimerización en solución no está particularmente limitado, y es preferiblemente un disolvente polar orgánico. Los ejemplos del disolvente polar orgánico 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 polares orgánicos, se prefiere el etanol, la acetona, la metiletilcetona o un disolvente mixto de al menos uno de estos compuestos con agua, y se prefiere más la metiletilcetona o un disolvente mixto de metiletilcetona y agua.
La polimerización se puede llevar 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 conocidos convencionalmente, 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 benzoilo, etc.; y similares. La cantidad del iniciador de polimerización por radicales usada en la polimerización es preferiblemente no inferior a 0,001 moles y no superior a 5 moles, y más preferiblemente no inferior a 0,01 moles y no superior a 2 moles, 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 conocidos convencionalmente, por ejemplo, mercaptanos que contienen grupos carboxilo tales como el ácido 2-mercaptopropiónico, 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 cadena de polimerización del monómero polimerizado no está particularmente limitado, y puede ser cualquiera de tipo aleatorio, tipo bloque, tipo injertado, etc.
Las condiciones de polimerización preferidas pueden variar dependiendo de los tipos de iniciadores de polimerización, monómeros y disolventes usados, etc. En general, la temperatura de polimerización es preferiblemente no inferior a 30 °C y más preferiblemente no inferior a 50 °C, y es también preferiblemente no superior a 95 °C y más preferiblemente no superior a 80 °C. El tiempo de polimerización es preferiblemente no inferior a 1 hora y más preferiblemente no inferior a 2 horas, y es también preferiblemente no superior a 20 horas y más preferiblemente no superior a 10 horas. Además, la polimerización se lleva a cabo preferiblemente en una atmósfera de gas nitrógeno o en una atmósfera de un gas inerte tal como argón, etc.
Una vez completada la reacción de polimerización, el polímero producido puede aislarse de la solución de reacción obtenida mediante métodos conocidos tales como reprecipitación, eliminación del disolvente por destilación, etc. Además, el polímero resultante puede purificarse eliminando los monómeros sin reaccionar, etc., del polímero mediante reprecipitación, separación por membrana, cromatografía, extracción, etc.
El peso molecular promedio en numero de la resina basada en vinilo es preferiblemente no inferior a 2000 y más preferiblemente no inferior a 5000, y es también preferiblemente no superior a 20.000 y más preferiblemente no superior a 18.000, desde el punto de vista de mejorar la adsorción de la resina al pigmento y la estabilidad de dispersión del pigmento.
El peso molecular promedio en número puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos siguientes.
[Producción de partículas de polímero A que contienen pigmento]
Las partículas de polímero A que contienen pigmento se pueden producir de manera eficiente en forma de una dispersión de pigmento en agua de las mismas mediante un proceso que incluye las siguientes etapas 1 y 2.
Además, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote de la tinta resultante, se prefiere que el proceso mencionado anteriormente incluya además la etapa 3 (etapa de reticulación).
Etapa 1: someter una mezcla de pigmentos 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 acuosa de las partículas de polímero a1 que contienen pigmento (en lo sucesivo también denominada simplemente “ dispersión acuosa de pigmento (i)” ); y
Etapa 3: añadir un agente de reticulación a la dispersión acuosa de pigmento (i) obtenida en la etapa 2 para someter una parte o la totalidad de las partículas de polímero a1 que contienen pigmento a una reacción de reticulación, obteniendo así una dispersión acuosa (I) de partículas de polímero a2 que contienen pigmento (en lo sucesivo también denominada simplemente “ dispersión acuosa de pigmento (I)” ).
Las partículas poliméricas A que contienen pigmento según la presente invención incluyen las partículas poliméricas a1 que contienen pigmento y las partículas poliméricas a2 que contienen pigmento.
(Etapa 1)
La mezcla de pigmentos usada en la etapa 1 se obtiene preferiblemente mediante el método en el que el polímero a se disuelve primero en el disolvente orgánico, y después el pigmento y el agua se añaden y mezclan, si es necesario junto con un agente neutralizante, un tensioactvo, etc., en la solución de disolvente orgánico resultante para preparar un líquido de dispersión de tipo aceite en agua. El orden de adición de los respectivos componentes a la solución de disolvente orgánico del polímero a no está particularmente limitado, y se prefiere que el agua, el agente neutralizante y el pigmento se añadan sucesivamente en este orden.
El disolvente orgánico usado en la etapa 1 no está particularmente limitado. Los ejemplos del disolvente orgánico preferido usado en la etapa 1 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 del pigmento, la solubilidad del polímero a en el mismo y la adsorción del pigmento, son más preferidas las cetonas que tienen no menos de 4 y no más de 8 átomos de carbono, son incluso más preferidas la metiletilcetona y la metilisobutilcetona y es aún más preferida la metiletilcetona. En el caso de que la resina basada en vinilo como polímero a se sintetice mediante el método de polimerización en solución, el disolvente usado en el método de polimerización en solución se puede usar directamente como tal en la etapa 1.
La relación de masa del disolvente orgánico con respecto al polímero a [disolvente orgánico/polímero a] en la mezcla de pigmentos es preferiblemente no inferior a 0,5, más preferiblemente no inferior a 0,8 e incluso más preferiblemente no inferior a 1, y es también preferiblemente no superior a 2,5, más preferiblemente no superior a 2 e incluso más preferiblemente no superior a 1,5, desde el punto de vista de mejorar la humectabilidad y la adsorción al pigmento y la solubilidad del polímero a en el disolvente orgánico.
En el caso de que el polímero a contenga grupos ácidos, se prefiere que los grupos ácidos se neutralicen al menos parcialmente usando un agente neutralizante. Se considera que al neutralizar 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 aumentar, de modo que es posible suprimir la floculación de las partículas de polímero A que contienen pigmento usadas en la presente invención, evitar el aumento de la viscosidad de la tinta resultante y mejorar la estabilidad de la dispersión de las partículas de polímero A que contienen pigmento y la estabilidad de almacenamiento de la tinta.
Al neutralizar los grupos ácidos del polímero a, la neutralización se lleva a cabo preferiblemente de tal modo que el valor de pH de la dispersión resultante esté dentro del intervalo de no menos de 7 y no más de 11.
Los ejemplos del agente neutralizante incluyen bases tales como hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, amoniaco, diversas aminas y similares. Entre estos agentes neutralizantes, se prefieren el hidróxido de sodio y el amoniaco.
Los agentes neutralizantes anteriormente mencionados pueden usarse solos o en forma de una mezcla de dos cualesquiera o más de los mismos. Además, el polímero a puede neutralizarse previamente.
El equivalente del agente neutralizante usado es preferiblemente no inferior al 10 % en moles, más preferiblemente no inferior al 20 % en moles e incluso más preferiblemente no inferior al 30 % en moles y es también preferiblemente no superior al 150 % en moles, más preferiblemente no superior al 120 % en moles e incluso más preferiblemente no superior al 100 % en moles, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante. El equivalente del agente neutralizante usado tal como se define en la presente memoria puede calcularse según la siguiente fórmula en la que el polímero a antes de neutralizarse se expresa mediante un polímero a'.
Equivalente (% en moles) del agente neutralizante usado = [{masa (g) de agente neutralizante añadido/equivalente de agente neutralizante}/[{índice de acidez (mg KOH/g) del polímero a' x masa (g) del polímero a'}/(56 x 1000)]] x 100.
En el tratamiento de dispersión de la etapa 1, el pigmento puede atomizarse en partículas finas que tengan un tamaño de partícula deseado solo mediante un tratamiento de dispersión sustancial en el que se aplica una tensión de cizallamiento a las partículas de pigmento. Sin embargo, se prefiere que la mezcla de pigmentos se someta primero a un tratamiento de dispersión preliminar y, a continuación adicionalmente, al tratamiento de dispersión sustancial, desde el punto de vista de obtener una dispersión acuosa de pigmentos uniforme.
Los ejemplos de un dispersor usado en el tratamiento de dispersión preliminar incluyen los dispositivos de mezcla y agitación de uso común, tales como una cuchilla de anclaje, una cuchilla dispersora, etc.
Los ejemplos de los medios para aplicar una tensión de cizallamiento a las partículas de pigmento tal como se usan en el tratamiento de dispersión sustancial incluyen máquinas amasadoras tales como laminadores, amasadoras, etc.; homogeneizadores de alta presión como el “ microfluidizador” , etc.; y dispersores 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 acuosa de pigmento (i). La eliminación del disolvente orgánico del producto de tratamiento de dispersión se puede llevar a cabo mediante métodos conocidos convencionalmente. El disolvente orgánico se elimina preferiblemente sustancialmente por completo de la dispersión acuosa de pigmento (i) así obtenida. Sin embargo, el disolvente orgánico residual puede estar presente en la dispersión acuosa de pigmento (i), a menos que los objetos y los efectos ventajosos de la presente invención se vean afectados negativamente por el disolvente orgánico residual. El contenido del disolvente orgánico residual en la dispersión acuosa de pigmento (i) es preferiblemente no superior al 0,1 % en masa y más preferiblemente no superior al 0,01 % en masa.
(Etapa 3)
La etapa 3 es la etapa de añadir un agente de reticulación a la dispersión acuosa de pigmento (i) obtenida en la etapa 2 para someter las partículas de polímero a1 que contienen pigmento a una reacción de reticulación, obteniendo así una dispersión de pigmento en agua (I) que contiene partículas de polímero a2 que contienen pigmento.
En la etapa 3, los grupos carboxilo del polímero a que constituyen las partículas de polímero a l que contienen pigmento se reticulan parcial o totalmente para formar una estructura reticulada en una parte o la totalidad de las partículas de polímero a1 que contienen pigmento. Se considera que al formar dicha estructura reticulada, el polímero se adsorbe firmemente o se fija a la superficie del pigmento, y se evita que el pigmento sufra la floculación del mismo, de modo que la tinta resultante puede mejorar aún más su resistencia al frote.
(Agente de reticulación)
Como agente de reticulación, desde el punto de vista de llevar a cabo 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 contenga no menos de 2 y no más de 6 , preferiblemente no más de 4, grupos epoxídicos en una molécula del mismo, más preferido es un compuesto que contiene no menos de 2 grupos éter glicidílico en una molécula del mismo, e incluso más preferido es un compuesto de éter poliglicidílico de un alcohol polihídrico que contenga un grupo hidrocarbonado que tenga 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 no inferior a 120, más preferiblemente no inferior a 150 e incluso más preferiblemente no inferior a 200, y es también preferiblemente no superior a 2000, más preferiblemente no superior a 1500, e incluso más preferiblemente no superior a 1000, 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 no inferior a 90, más preferiblemente no inferior a 100 e incluso más preferiblemente no inferior a 110, y es también preferiblemente no superior a 300, más preferiblemente no superior a 200 e incluso más preferiblemente no superior a 150.
Desde el punto de vista de llevar a cabo eficazmente 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 no superior al 50 % en masa, más preferiblemente no superior al 40 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 35 % en masa. La “tasa de solubilidad en agua” del agente de reticulación tal como se usa en la presente memoria significa una tasa (% en masa) de disolución del agente de reticulación medida 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 éteres poliglicidílicos tales como el éter diglicidílico de polipropilenglicol (tasa de solubilidad en agua: 31 % en masa), el éter poliglicidílico de glicerol, el éter poliglicidílico de poliglicerol, el éter poliglicidílico de trimetilolpropano (tasa de solubilidad en agua: 27 % en masa), el éter poliglicidílico de sorbitol, el éter poliglicidílico de pentaeritritol (tasa de solubilidad en agua: 0 % en masa), el éter diglicidílico de resorcinol, el éter diglicidílico de neopentilglicol, el éter diglicidílico de 1,6-hexanodiol, éteres diglicidílicos de tipo bisfenol A hidrogenados, etc., y similares. De estos agentes reticulantes, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en éter poliglicidílico de trimetilolpropano y éter poliglicidílico de pentaeritritol, y el más preferido es el éter poliglicidílico de trimetilolpropano.
La tasa de reticulación del polímero en la etapa 3, calculada en términos de una relación entre un número equivalente molar de grupos funcionales reticulables del agente reticulante y un número equivalente molar de los grupos carboxilo del polímero a es preferiblemente no inferior al 10 % en moles, más preferiblemente no inferior al 20 % en moles, incluso más preferiblemente no inferior al 30 % en moles y aún más preferiblemente no inferior al 40 % en moles, y es también preferiblemente no superior al 80 % en moles, más preferiblemente no superior al 70 % en moles e incluso más preferiblemente no superior al 60 % en moles, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante.
Desde el mismo punto de vista descrito anteriormente, la temperatura usada en el tratamiento de reticulación es preferiblemente no inferior a 40 °C, más preferiblemente no inferior a 50 °C e incluso más preferiblemente no inferior a 60 °C, y es también preferiblemente no superior a 95 °C, más preferiblemente no superior a 85 °C e incluso más preferiblemente no superior a 75 °C.
Desde el punto de vista de completar la reacción de reticulación y lograr una buena relación calidad-precio, el tiempo del tratamiento de reticulación es preferiblemente no inferior a 0,5 horas y más preferiblemente no inferior a 1 hora, y es también preferiblemente no superior a 12 horas, más preferiblemente no superior a 8 horas e incluso más preferiblemente no superior a 5 horas.
El contenido de sólidos de la dispersión acuosa de pigmento (I) es preferiblemente no inferior al 10 % en masa y más preferiblemente no inferior al 15 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 40 % en masa y más preferiblemente no superior al 35 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de la dispersión acuosa 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 siguientes.
El contenido del pigmento en la dispersión acuosa de pigmento (I) es preferiblemente no inferior al 5 % en masa, más preferiblemente no inferior al 7 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 10 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 40 % en masa, más preferiblemente no superior al 30 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 20 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de la dispersión acuosa de pigmento.
La relación de masa del pigmento con respecto al polímero a [pigmento/polímero a] en la dispersión acuosa de pigmento (I) es preferiblemente no inferior a 50/50, más preferiblemente no inferior a 55/45 e incluso más preferiblemente no inferior a 60/40, y es también preferiblemente no superior a 90/10, más preferiblemente no superior a 85/15 e incluso más preferiblemente no superior a 80/20.
El tamaño de partícula promedio de las partículas de pigmento en la dispersión acuosa de pigmento (I) es preferiblemente no inferior a 40 nm, más preferiblemente no inferior a 50 nm, incluso más preferiblemente no inferior a 60 nm, aún más preferiblemente no inferior a 70 nm y todavía aún más preferiblemente no inferior a 80 nm, y es también preferiblemente no superior a 200 nm, más preferiblemente no superior a 150 nm, incluso más preferiblemente no superior a 130 nm, aún más preferiblemente no superior a 110 nm y todavía aún más preferiblemente no superior a 100 nm, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante.
El tamaño promedio de partícula puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos siguientes.
<Partículas de polímero B sin pigmento>
La tinta de la presente invención contiene preferiblemente además partículas de polímero B sin pigmento como polímero auxiliar de fijación desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante.
Las partículas poliméricas B sin pigmento son preferiblemente aquellas partículas poliméricas a las que se permite que estén 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 B sin pigmento (en lo sucesivo también denominadas simplemente “ polímero b” ) puede ser 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 la presente memoria, tiene la misma definición que la descrita anteriormente.
El polímero b y el polímero a pueden tener una composición diferente entre sí, o pueden ser idénticos en propiedades, incluidas sus composiciones, entre sí, pero diferentes solo en la inclusión o no inclusión del pigmento entre sí.
En el caso de que la tinta contenga las partículas de polímero A que contienen pigmento y las partículas de polímero B sin pigmento, el contenido del polímero en la tinta significa un contenido total del polímero a y del polímero b en la misma.
Las partículas de polímero B libres de pigmento pueden estar en forma de partículas de polímero 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 que contenga una unidad constitutiva derivada del ácido (met)acrílico (b-1) y una unidad constitutiva derivada de un éster de ácido (met)acrílico (b-2).
El ácido (met)acrílico (b-1) es 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 la resistencia al frote del material impreso resultante.
Como éster de ácido (met)acrílico (b-2), desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso 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 ferc-butilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo y (met)acrilato de ciclohexilo, más preferido es 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 más preferido es el (met)acrilato de 2-etilhexilo.
El polímero b también puede contener además una unidad constitutiva 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 un grupo aromático y un monómero no iónico. Entre estos otros monómeros, se prefiere el monómero hidrófobo que contiene un grupo aromático (b-3). Los ejemplos específicos de dicho monómero hidrófobo (b-3) incluyen el monómero basado en estireno mencionado anteriormente, un (met)acrilato que contiene un grupo aromático, un macromonómero basado en monómero que contiene un grupo aromático y similares.
El contenido de las unidades constitutivas derivadas de los componentes respectivos del polímero b es el siguiente, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante.
El contenido de la unidad constitutiva derivada del ácido (met)acrílico (b-1) en el polímero b es preferiblemente no inferior al 1 % en masa, más preferiblemente no inferior al 1,5 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 2 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 20 % en masa, más preferiblemente no superior al 10 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 5 % en masa.
El contenido de la unidad constitutiva derivada del éster de ácido (met)acrílico (b-2) en el polímero b es preferiblemente no inferior al 80 % en masa, más preferiblemente no inferior al 90 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 95 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 99 % en masa, más preferiblemente no superior al 98,5 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 98 % en masa.
La relación de masa del ácido (met)acrílico (b-1) con respecto al éster del ácido (met)acrílico (b-2) [ácido (met)acrílico (b-1)/éster del ácido (met)acrílico (b-2)] es preferiblemente no inferior a 0,01 y más preferiblemente no inferior a 0,02, y es también preferiblemente no superior a 0,5, más preferiblemente no superior a 0,2 e incluso más preferiblemente no superior a 0 ,1.
El peso molecular promedio en peso del polímero b es preferiblemente no inferior a 50.000, más preferiblemente no inferior a 100.000 e incluso más preferiblemente no inferior a 200.000 y es también preferiblemente no superior a 2.000.000, más preferiblemente no superior a 1.500.000 e incluso más preferiblemente no superior a 1.000.000, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante y la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante. El peso molecular promedio en peso puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos siguientes.
El tamaño de partícula promedio de las partículas de polímero B sin pigmento es preferiblemente no inferior a 20 nm, más preferiblemente no inferior a 40 nm e incluso más preferiblemente no inferior a 60 nm, y es también preferiblemente no superior a 150 nm, más preferiblemente no superior a 130 nm e incluso más preferiblemente no superior a 110 nm, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante y la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante. El tamaño promedio de partícula puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos siguientes.
[Producción de partículas B de polímero sin pigmento]
Como partículas poliméricas B sin pigmento, se puede usar un producto sintetizado adecuadamente o un producto disponible en el mercado. Las partículas poliméricas B sin pigmento se usan preferiblemente en forma de un líquido de dispersión acuosa de las mismas. Tras la producción del líquido de dispersión en agua de las partículas de polímero B sin pigmento, el polímero b que constituye las partículas de polímero B sin pigmento se neutraliza preferiblemente con un agente neutralizante.
El líquido de dispersión en agua de las partículas poliméricas B sin pigmento se puede producir mediante un método en el que, después de obtener el polímero b' como polímero antes de la neutralización mediante métodos de polimerización conocidos convencionalmente, una mezcla que contiene el polímero b' y agua, si es necesario junto con un agente neutralizante, se agita mientras se calienta, y luego se enfría la mezcla y similares.
Las unidades constitutivas, los contenidos, las 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 que el usado para la producción de la resina basada en vinilo anteriormente mencionada.
El índice de acidez del polímero b' es preferiblemente no inferior a 0 mg KOH/g, más preferiblemente no inferior a 5 mgKOH/g, incluso más preferiblemente no inferior a 10 mgKOH/g y aún más preferiblemente no inferior a 15 mgKOH/g, y es también preferiblemente no superior a 200 mgKOH/g, más preferiblemente no superior a 100 mgKOH/g, incluso más preferiblemente no superior a 50 mgKOH/g y aún más preferiblemente no superior a 20 mgKOH/g.
La temperatura usada para agitar la mezcla mencionada anteriormente es preferiblemente no inferior a 60 °C, más preferiblemente no inferior a 70 °C e incluso más preferiblemente no inferior a 75 °C, y es también preferiblemente no superior a 100 °C y más preferiblemente no superior a 95 °C. El tiempo de agitación es preferiblemente no inferior a 0,5 horas y más preferiblemente no inferior a 0,8 horas, y es también preferiblemente no superior a 10 horas y más preferiblemente no superior a 5 horas.
Como agente neutralizante usado para producir el líquido de dispersión acuosa de las partículas poliméricas B sin pigmento, se prefieren los hidróxidos de metales alcalinos tales como hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, etc., amoniaco, aminas orgánicas y similares, y son más preferidos el hidróxido de sodio y la trietanolamina.
El equivalente del agente neutralizante usado no es inferior al 0 % en moles, preferiblemente no inferior al 10 % en moles, más preferiblemente no inferior al 30 % en moles e incluso más preferiblemente no inferior al 50 % en moles, y es también preferiblemente no superior al 160 % en moles, más preferiblemente no superior al 130 % en moles e incluso más preferiblemente no superior al 110 % en moles, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de la dispersión de las partículas de polímero B sin pigmento. El equivalente del agente neutralizante usado puede determinarse mediante el método mencionado anteriormente.
[Producción de tinta de la presente invención]
La tinta de la presente invención se puede producir de manera eficiente mezclando la dispersión acuosa del pigmento (I) y el disolvente orgánico soluble en agua mencionado a continuación, si es necesario junto con el líquido de dispersión en agua de las partículas de polímero B sin pigmento y un tensioactivo, y además con el otro u otros disolventes orgánicos. El método de mezclar 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 en estado líquido o en estado sólido, medido a 25 °C. Sin embargo, la solubilidad en agua del disolvente orgánico soluble en agua medida disolviendo el disolvente orgánico en 100 ml de agua a 25 °C no es inferior a 10 ml.
El disolvente orgánico soluble en agua usado en la presente invención contiene el éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) y al menos un disolvente (S2) seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono y un compuesto de amida cíclico desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante.
En la presente invención, el disolvente anteriormente mencionado (S1) tiene principalmente la función de conferir una buena capacidad de dispersión en húmedo de la tinta sobre un medio de impresión, así como buenas propiedades de formación de película, y el disolvente (S2) mencionado anteriormente tiene principalmente la función de controlar el grado de dispersión en húmedo de la tinta.
El compuesto que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono como disolvente (S2) es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 1,2-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol y dipropilenglicol. Entre estos alcanodioles, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 1,1,2-butanodiol, 1.4- butanodiol y 1,6-hexanodiol, e incluso más preferido es el 1,2-butanodiol.
El compuesto de amida cíclica como disolvente (S2) es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 2-pirrolidona, W-metil-2-pirrolidona, W-etil-2-pirrolidona, W-vinil-2-pirrolidona, W-butil-2-pirrolidona y 5-metil-2-pirrolidona. Entre estos compuestos amídicos cíclicos, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 2-pirrolidona y W-metil-2-pirrolidona.
Entre los disolventes (S2) anteriormente mencionados, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 1,2-butanodiol, 1.4- butanodiol, 1,6-hexanodiol y 2-pirrolidona, y el más preferido es el 1,2-butanodiol.
La tinta de la presente invención también puede contener un alcohol polihídrico, un éter alquílico de alcohol polihídrico o similares distintos del disolvente orgánico soluble en agua mencionado anteriormente, si es necesario.
Los ejemplos del alcohol polihídrico incluyen etilenglicol (punto de ebullición: 197 °C; en este párrafo, el valor numérico en los siguientes paréntesis respectivos representa un punto de ebullición de los compuestos respectivos), 1,2-propanodiol (188 °C), 1,2-octanodiol (267 °C), 1,8-octanodiol (299 °C), 1,2-decanodiol (255 °C), 2-etil-1,3-hexanodiol (244 °C), dietilenglicol (244 °C), 1,2,6-hexanotriol (346 °C), 1,2,4-butanotriol (345 °C), 1,2,3-butanotriol (293 °C), petriol (216 °C, 0,5 mmHg), glicerina, trietilenglicol y similares.
Los ejemplos del éter alquílico de alcohol polihídrico incluyen éter monoetílico de etilenglicol, éter monoisopropílico de etilenglicol, éter monopropílico de etilenglicol, éter monobutílico de etilenglicol, éter monometílico de dietilenglicol, éter monoetílico de dietilenglicol, éter monoisobutílico de dietilenglicol, éter monobutílico de dietilenglicol, éter monometílico de trietilenglicol, éter monoisobutílico de trietilenglicol, éter monometílico de tetraetilenglicol (punto de ebullición: 158 °C; 5 mmHg), éter monoetílico de propilenglicol, éter monobutílico de dipropilenglicol, éter monometílico de dipropilenglicol, éter monometílico de tripropilenglicol (punto de ebullición: 241 °C), éter monobutílico 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 se pueden usar normalmente en tintas, tales como un modificador de la viscosidad, un agente antiespumante, un agente antiséptico, un agente a prueba de moho, un agente anticorrosivo, etc.
(Tensioactivo)
El tensioactivo es preferiblemente un tensioactivo no iónico. Desde el punto de vista de mantener una tensión superficial adecuada de la tinta y mejorar 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 basado en acetilenglicol y un tensioactivo basado en silicona, y es incluso más preferible que el tensioactivo basado en acetilenglicol y el tensioactivo basado en silicona se usen en combinación entre sí.
(Tensioactivo basado en acetilenglicol)
Los ejemplos del tensioactivo basado en acetilenglicol incluyen dioles basados en 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 y aductos etilenóxido de estos compuestos.
La suma (n) de un número molar promedio de adición de grupos de óxido de etileno (EO) en los aductos de óxido de etileno anteriormente mencionados es preferiblemente no inferior a 1 y más preferiblemente no inferior a 1,5, y es también preferiblemente no superior a 20 y más preferiblemente no superior a 10.
Los ejemplos de productos disponibles en el mercado del tensioactivo basado en acetilenglicol incluyen los productos de la serie “ SURFYNOL” y los productos de la serie “ OLFINE” , ambos comercializados por Nissin Chemical Co., Ltd., y los productos de la serie “ACETYLENOL” comercializados por Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., y similares. De estos productos disponibles en el mercado del tensioactivo basado en 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 basado en silicona)
Los ejemplos del tensioactivo basado en silicona incluyen dimetilpolisiloxano, una silicona modificada con poliéter, una silicona modificada con amino, una silicona modificada con carboxilo y similares. De estos tensioactivos basados en silicona, desde el mismo punto de vista descrito anteriormente, se prefiere la silicona modificada con poliéter.
El surfactante basado en silicona modificado con poliéter tiene una estructura tal que un grupo hidrocarburo unido a una cadena lateral y/o un extremo terminal de un aceite de silicona es sustituido con un grupo poliéter. Los ejemplos del grupo poliéter adecuado incluyen un grupo polietilenoxi, un grupo polipropilenoxi y un grupo polialquilenoxi formados mediante la unión por adición de un grupo etilenoxi (EO) y un grupo propilenoxi (PO) entre sí en forma de un bloque o en una forma aleatoria. Más específicamente, como tensioactivo basado en silicona modificado con poliéter, se puede usar 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 HLB (equilibrio hidrófilo-lipófilo) del tensioactivo basado en silicona modificado con poliéter es preferiblemente no inferior a 2, más preferiblemente no inferior a 3 e incluso más preferiblemente no inferior a 4 desde el punto de vista de mejorar la solubilidad del tensioactivo basado en silicona modificado con poliéter en la tinta. El valor de HLB tal como se usa en la presente memoria puede medirse mediante un método de Griffin.
Además, la viscosidad cinemática del tensioactivo basado en silicona modificado con poliéter, medida a 25 °C, es preferiblemente no inferior a 50 mm2/s y más preferiblemente no inferior a 80 mm2/s, y es también preferiblemente no superior a 500 mm2/s y más preferiblemente no superior a 300 mm2/s. Por su parte, la viscosidad cinemática se puede medir usando un viscosímetro Ubbelohde.
Los ejemplos específicos de productos disponibles en el mercado del tensioactivo basado en silicona modificado con poliéter incluyen los productos de la serie “ KF” comercializado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., tales como “ KF-353” , “ KF-355A” , “ KF-642” , etc.; “ SILFACE SAG005” , comercializado por Nissin Chemical Co., Ltd.; “ FZ-2191” , comercializado por ENEOS NUC Corporation; “ BYK-348” comercializado por BYK Chemie Japan K.K.; y similares.
El contenido de los componentes respectivos en la tinta de la presente invención, así como las propiedades de la tinta, son los siguientes.
(Contenido de pigmento)
El contenido del pigmento en la tinta de la presente invención es preferiblemente no inferior al 1 % en masa, más preferiblemente no inferior al 3 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 4 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la densidad óptica de la tinta resultante, y es también preferiblemente no superior al 15 % en masa, más preferiblemente no superior al 10 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 7 % en masa, desde el punto de vista de reducir la viscosidad de la tinta tras la volatilización del disolvente de la misma así como desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante.
(Contenido de partículas de polímero que contienen pigmento)
El contenido de partículas de polímero A que contienen pigmento en la tinta de la presente invención es preferiblemente no inferior al 3 % en masa, más preferiblemente no inferior al 4 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 5 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la densidad óptica de la tinta resultante, y es también preferiblemente no superior al 15 % en masa, más preferiblemente no superior al 13 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 10 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante.
(Contenido de partículas B de polímero sin pigmento)
El contenido de partículas de polímero B sin pigmento en la tinta de la presente invención es preferiblemente no inferior al 0,5 % en masa, más preferiblemente no inferior al 1 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 2 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 8 % en masa, más preferiblemente no superior al 7 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 6 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante.
El contenido total del polímero a y del polímero b en la tinta de la presente invención es preferiblemente no inferior al 1 % en masa, más preferiblemente no inferior al 2 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 3 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 10 % en masa, más preferiblemente no superior al 9 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 8 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso 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 inferior al 20 % en masa, más preferiblemente no inferior al 25 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 28 % en masa, y es también no superior al 45 % en masa, preferiblemente no superior al 40 % en masa y más preferiblemente no superior al 35 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante.
Además, el contenido del éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) en el disolvente orgánico soluble en agua no es inferior al 65 % en masa, y tampoco es superior al 95 % en masa, preferiblemente no superior al 90 % en masa y más preferiblemente no superior al 85 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante.
La relación de masa del disolvente (S2) con respecto al éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) [(S2)/(S1)] no es inferior a 0,1, preferiblemente no inferior a 0,2 y más preferiblemente no inferior a 0,3, y es también no superior a 1,5, preferiblemente no superior a 1,3 y más preferiblemente no superior a 1, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante.
(Contenido de tensioactivo)
El contenido del tensioactivo en la tinta de la presente invención es preferiblemente no inferior al 0,1 % en masa, más preferiblemente no inferior al 0,2 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 0,5 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 5 % en masa, más preferiblemente no superior al 4 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 3 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la humectabilidad de la tinta en un medio de impresión.
Desde el mismo punto de vista descrito anteriormente, el contenido del tensioactivo basado en acetilenglicol en la tinta de la presente invención es preferiblemente no inferior al 0,2 % en masa, más preferiblemente no inferior al 0,4 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 0,6 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 4 % en masa, más preferiblemente no superior al 3 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 2 % en masa.
Desde el mismo punto de vista descrito anteriormente, el contenido de tensioactivo basado en silicona en la tinta de la presente invención es preferiblemente no inferior al 0,01 % en masa, más preferiblemente no inferior al 0,03 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 0,05 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 3 % en masa, más preferiblemente no superior al 2 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 1 % en masa.
(Contenido de agua)
El contenido de agua en la tinta de la presente invención es preferiblemente no inferior al 30 % en masa, más preferiblemente no inferior al 40 % en masa e incluso más preferiblemente no inferior al 50 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 90 % en masa, más preferiblemente no superior al 80 % en masa e incluso más preferiblemente no superior al 70 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante.
(Relación de masa de (partículas de polímero A que contienen pigmento/disolventes orgánicos totales solubles en agua))
La relación de masa de las partículas de polímero A que contienen pigmento con respecto a los disolventes orgánicos totales solubles en agua (partículas de polímero que contienen pigmento A/disolventes orgánicos totales solubles en agua)] es preferiblemente no inferior a 0,05, más preferiblemente no inferior a 0,1 e incluso más preferiblemente no inferior a 0,12, y es también preferiblemente no superior a 2 , más preferiblemente no superior a 1,5 e incluso más preferiblemente no superior a 1, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante.
(Propiedades de la tinta de la presente invención)
La viscosidad de la tinta de la presente invención medida a 32 °C es preferiblemente no inferior a 2 mPas, más preferiblemente no inferior a 3 m Pas e incluso más preferiblemente no inferior a 5 mPas, y es también preferiblemente no superior a 12 mPas, más preferiblemente no superior a 9 mPas e incluso más preferiblemente no superior a 7 mPas, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante.
El valor de pH de la tinta de la presente invención es preferiblemente no inferior a 7,0, más preferiblemente no inferior a 7,2 e incluso más preferiblemente no inferior a 7,5, y es también preferiblemente no superior a 11, más preferiblemente no superior a 10 e incluso más preferiblemente no superior a 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 a resistencia de los elementos a la tinta y suprimir la irritación de la piel.
La tinta de la presente invención se usa de manera especialmente adecuada en la impresión para envases blandos. Por lo demás, la expresión “ impresión para envases blandos” , tal como se usa en el presente documento, significa una operación de impresión de este tipo que se lleva a cabo en un único elemento formado por un material delgado y flexible, tal como una película de resina, etc., o en un elemento laminado formado por el mismo. El material impreso obtenido al realizar la impresión para envases blandos utilizando la tinta de la presente invención se usa adecuadamente en las aplicaciones de envasado de alimentos, artículos para el hogar, etc.
Las tintas de la presente invención se usan preferiblemente en combinación entre sí para proporcionar un conjunto de tintas, que pueden utilizarse adecuadamente para la 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 para imprimir caracteres o imágenes en 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 conocido convencionalmente, desde el que se expulsan gotitas de tinta sobre el medio de impresión de baja absorción de líquidos para imprimir caracteres o imágenes, etc., en el medio de impresión.
(Medio de impresión de baja absorción de líquidos)
Los ejemplos del medio de impresión de baja absorción de líquidos incluyen medios de impresión formados por un metal, una resina sintética, un papel estucado de baja absorción de líquidos, un papel artístico, etc.
Los ejemplos del metal incluyen hierro, una aleación de hierro, aluminio, una aleación de aluminio y similares. Entre estos metales, se prefieren el aluminio y una aleación de aluminio. Además, como metal, también se utilizan preferiblemente una lámina metálica o una placa metálica que se somete a diversos tratamientos superficiales, y un laminado formado al recubrir un metal con una película de resina formada por un poliéster, una poliolefina, etc.
Los ejemplos de resina sintética incluyen cloruro de polivinilo, metacrilato de polimetilo, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, polipropileno, poliestireno, poliamida, un copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno, un copolímero de acrilonitrilo-estireno, policarbonato, una aleación polimérica de PC y ABS (50/50), triacetilcelulosa y similares. Además, también se usan preferiblemente aquellas resinas sintéticas que se someten a un tratamiento de descarga en corona o un tratamiento de orientación biaxial. Entre estas resinas sintéticas, se prefieren el cloruro de polivinilo, las resinas de poliéster tales como el tereftalato de polietileno, etc., el polipropileno y similares, y el más preferido es el polipropileno.
Al realizar la impresión por chorro de tinta, la superficie del medio de impresión se calienta preferiblemente a un intervalo de temperatura no inferior a 30 °C y no superior a 100 °C según el material del mismo, desde el punto de vista de mejorar la resistencia al frote del material impreso resultante.
Cuando se usa una película de resina como medio de impresión, la temperatura superficial del medio de impresión es preferiblemente no inferior a 35 °C y más preferiblemente no inferior a 40 °C, y es también preferiblemente no superior a 80 °C y más preferiblemente no superior a 75 °C, mientras que cuando se usa una lámina metálica como medio de impresión, la temperatura superficial del medio de impresión es preferiblemente no inferior a 50 °C y más preferiblemente no inferior a 60 °C, y es también preferiblemente no superior a 95 °C y más preferiblemente no superior a 90 °C.
Como método para calentar el medio de impresión, se pueden usar métodos conocidos convencionalmente, tales como un método para irradiar el medio de impresión con rayos infrarrojos, un método para exponer el medio de impresión a una atmósfera calentada por un horno, etc., un método para poner el medio de impresión en contacto con un cuerpo calentado, tal como un metal calentado, etc.
Ejemplos
En los siguientes ejemplos de producción, ejemplos de preparación, ejemplos y ejemplos comparativos, la “ parte o partes” y el “ %” indican “ parte o partes en masa” y “ % en masa” , respectivamente, salvo que se indique lo contrario. Por lo demás, las propiedades respectivas, etc., se midieron mediante los siguientes métodos.
(1) Medición del peso molecular promedio en número y del peso molecular promedio en peso del polímero
El peso molecular promedio en número y el peso molecular promedio en peso del polímero se midieron mediante cromatografía de permeación en gel [aparato de cromatografía de permeación en gel (GelPermeation Chromatography -GPC): “ HLC-8320GPC” comercializado por Tosoh Corporation; columnas: “TSKgel Super AWM-H” , “ TSKgel Super AW3000” y “ TSKgel guardcolumn Super AW-H” , todos comercializados por Tosoh Corporation; caudal: 0,5 ml/min] usando una solución preparada disolviendo ácido fosfórico y bromuro de litio enN,N-dimetilformamida de tal modo que las concentraciones de ácido fosfórico y bromuro de litio en la solución resultante fueran de 60 mmol/l y 50 mmol/l, respectivamente, como eluyente, y utilizando 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 comercializados por Tosoh Corporation como sustancia estándar de referencia.
Como muestra a medir, 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 a continuación sometiendo la mezcla a un tratamiento de filtración a través de un filtro de jeringa “ DISMIC-13HP” (formado de PTFE; 0,2 pm) comercializado por Advantec Co., Ltd.
(2) Medición de tamaños de partícula promedio de partículas de polímero A que contienen pigmento y partículas de polímero B sin pigmento
El análisis acumulativo de las partículas se llevó a cabo utilizando un sistema de análisis de partículas láser “ ELS-8000” comercializado por Otsuka Electrics Co., Ltd., para medir el tamaño promedio de partícula de las mismas. En la medición, se usó un líquido de dispersión diluido con agua de manera que la concentración de las partículas a medir en el líquido de dispersión se ajustó al 5 x 10'3 % en peso (en términos de su contenido sólido). La medición se llevó a cabo en condiciones que incluían una temperatura de 25 °C, un ángulo entre la luz incidente y el detector de 90° y un número acumulativo de 100 veces, y se introdujo un índice de refracción del agua (1,333) en el sistema de análisis como índice de refracción del medio dispersante. El tamaño de partícula promedio acumulado así medido se definió como los tamaños de partícula promedio respectivos de las partículas de polímero A que contienen pigmento y las partículas de polímero B sin pigmento.
(3) Medición del contenido sólido
Usando un medidor de humedad infrarrojo “ FD-230” comercializado por Kett Electric Laboratory, se secaron 5 g de una muestra a medir 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 la medición del contenido de agua (%) de la muestra a medir. El contenido sólido de la muestra se calculó según la siguiente fórmula.
Contenido sólido (%) = 100 — Contenido de agua (%) de la muestra a medir
(4) Medición de la tasa 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). El tubo de vidrio así cargado se dejó reposar durante 1 hora en un baño termostático ajustado a una temperatura del agua de 25 °C. A continuación, el contenido del tubo de vidrio se agitó vigorosamente durante 1 minuto y, a continuación, el tubo de vidrio se colocó de nuevo en el baño termostático y se dejó reposar en dicho baño termostático durante 12 horas. Después, los componentes no disueltos que se separaron del agua y precipitaron o flotaron en la dispersión se recuperaron de la misma y después se secaron a 40 °C en condiciones ambientales de una presión manométrica de -0,08 MPa durante 6 horas, y luego se midió la 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
El punto de ebullición del disolvente orgánico se midió según la norma JIS K2254, y el punto de ebullición inicial del disolvente orgánico así medido se definió como el punto de ebullición (bp) del disolvente orgánico.
Ejemplo de producción 1 (Producción de una solución de polímero a insoluble en agua)
Se preparó una solución mixta de monómeros mezclando entre sí 61,6 partes de ácido acrílico comercializado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 128,8 partes de estireno comercializado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation y 9,6 partes de cr-metilestireno comercializado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation. Se cargó un recipiente de reacción con 20 partes de metiletilcetona (MEK) comercializado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation y 0,3 partes de un agente de transferencia de cadena de polimerización (2-mercaptoetanol) comercializado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, así como con un 10 % de la solución mixta de monómeros preparada anteriormente, y después la atmósfera interior del recipiente de reacción se sustituyó completamente por gas nitrógeno.
Por otro lado, una solución mixta preparada mezclando el 90 % restante de la solución 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 radical de base azo (2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo)) comercializado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation se cargó en un embudo de goteo. En una atmósfera de nitrógeno, la solución mixta de monómeros mencionada anteriormente en el recipiente de reacción se calentó a 65 °C mientras se agitaba, y a continuación la solución mixta de monómeros en el embudo de goteo se añadió gota a gota al recipiente de reacción durante 3 horas. T ranscurridas 2 horas desde la finalización de la adición gota a gota mientras se mantenía la solución mixta resultante a 65 °C, se añadió al recipiente de reacción una solución preparada disolviendo 0,3 partes del iniciador de polimerización mencionado anteriormente en 5 partes de MEK, y la solución de reacción resultante se envejeció adicionalmente a 65 °C durante 2 horas y a continuación a 70 °C durante 2 horas, obteniendo así un solución de un polímero a insoluble en agua que contiene un grupo carboxilo (peso molecular promedio en número del polímero a: 10500).
Ejemplo de preparación 1 (Preparación de dispersión acuosa de partículas poliméricas A que contienen pigmento)
(1) Un polímero producido secando la solución del polímero a insoluble en agua obtenida en el ejemplo de producción 1 a presión reducida se pesó en una cantidad de 58,1 partes y se mezcló con 71,5 partes de MEK y, a continuación, se añadieron adicionalmente a la mezcla resultante 23,6 partes de una solución acuosa de hidróxido de sodio 5 N (contenido de hidróxido de sodio como componentes sólidos: 16,9 %; para la valoración volumétrica) comercializada por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation para neutralizar así el polímero de manera que la relación entre el número de moles de hidróxido de sodio y el número de moles de grupos carboxilo del polímero fuera del 40 % en moles (grado de neutralización: 40 % en moles). Además, se añadieron 695,1 partes de agua sometida a intercambio iónico a la solución mixta resultante y se añadieron adicionalmente 200 g de un pigmento “ MONARCH 717” (C.I. Pigmento negro 7), comercializado por Cabot Corporation, a la solución mixta. La dispersión resultante se agitó a 20 °C durante 60 minutos utilizando un dispensador “ ULTRA DISPER” (nombre comercial) comercializado por Asada Iron Works Co., Ltd., mientras se operaba una cuchilla dispensadora del mismo a una velocidad de rotación de 7000 rpm.
La mezcla resultante se sometió a un tratamiento de dispersión a una presión de 150 MPa utilizando un “ Microfluidizer” (nombre comercial), comercializado por Microfluidics Corporation, haciendo pasar la dispersión 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 anterior (1), y a continuación se añadieron 666,7 g de agua sometida a intercambio iónico (contenido sólido: 15,0 %). La mezcla resultante se mantuvo a una presión de 0,09 MPa durante 3 horas en un baño de agua caliente ajustado a 32 °C usando un aparato de destilación rotatoria “ Rotary Evaporator N-1000S” comercializado por Tokyo Rikakikai Co., Ltd., que funcionó a una velocidad de rotación de 50 rpm para eliminar el disolvente orgánico de la misma. Además, la temperatura del baño de agua caliente se ajustó a 62 °C, y la presión en el aparato se redujo a 0,07 MPa, y la solución de reacción se concentró en estas condiciones hasta que el contenido sólido de la solución de reacción obtenida alcanzó el 25,0 %.
(3) La solución concentrada así obtenida se cargó en un rotor angular de 500 ml de capacidad y se sometió a separación centrífuga utilizando una centrífuga de refrigeración de alta velocidad “ Himac CR22G” (temperatura ajustada: 20 °C) comercializada por Hitachi Koki Co., Ltd., a 7000 rpm durante 20 minutos. Posteriormente, la porción de la capa líquida así separada de la solución concentrada se sometió a un tratamiento de filtración a través de un filtro de membrana de malla de 5 pm “ Minisart” comercializado por Sartorius Inc.
Cuatrocientos gramos del filtrado resultante (C.I. Pigmento negro 7: 76,0 g; el polímero a insoluble en agua mencionado anteriormente: 22,1 g) se mezclaron con 61,61 g de agua sometida a intercambio iónico y a continuación con 1,08 g de “ Ploxel LVS” (agente a prueba de moho; contenido de ingrediente activo: 20 %), comercializado por Arch Chemicals Japan, Inc., y se mezcló adicionalmente con 5,2 g de un agente de reticulación “ DENACOL EX-321L” (éter poliglicidílico de trimetilolpropano; equivalente epoxi: 129; tasa de solubilidad en agua: 27 %) comercializado por Nagase ChemteX Corporation, seguido de agitación de la mezcla resultante a 70 °C durante 3 horas. La solución de reacción obtenida se enfrió a 25 °C y a continuación se sometió a un tratamiento de filtración a través del filtro de malla de 5 pm mencionado anteriormente. Además, el producto filtrado obtenido se mezcló con agua sometida a intercambio iónico para ajustar el contenido sólido de la mezcla resultante al 18 %, obteniendo así una dispersión en agua de partículas de polímero A que contienen pigmento. El tamaño de partícula promedio de las partículas de polímero A que contienen pigmento en la dispersión acuosa así obtenida fue de 90 nm.
Ejemplo de producción 2 (Producción de dispersión acuosa de partículas de polímero B sin pigmento)
Un recipiente de reacción equipado con un embudo de goteo se cargó con los monómeros “ LATEMUL E-118B” (polioxietilenalquiléter sulfato de sodio) como tensioactivo comercializado por Kao Corporation, persulfato de potasio como iniciador de polimerización comercializado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation y agua sometida a intercambio iónico como se muestra en la “ Solución de monómero cargada inicialmente” en la tabla 1, se mezcló el contenido del recipiente de reacción y a continuación se reemplazó la atmósfera interior del recipiente de reacción por nitrógeno gaseoso, para obtener así una solución de monómero cargada inicialmente. Además, los monómeros, el tensioactivo, el iniciador de polimerización y el agua sometida a intercambio iónico como se muestra en la “ Solución de monómeros de goteo” de la tabla 1 se mezclaron entre sí para preparar una solución de monómeros de goteo. La solución monomérica de goteo resultante se cargó en el embudo de goteo y la atmósfera interior del embudo de goteo se reemplazó por gas nitrógeno.
En una atmósfera de nitrógeno, la solución de monómero cargada inicialmente en el recipiente de reacción se calentó desde temperatura ambiente hasta 80 °C durante 30 minutos mientras se agitaba, y mientras se mantenía la solución de monómero cargada inicialmente a 80 °C, los monómeros del embudo de goteo se añadieron gradualmente gota a gota al recipiente de reacción durante 3 horas. Tras completar la adición gota a gota, mientras se mantenía la temperatura interior del recipiente de reacción, el contenido del recipiente de reacción se agitó durante 1 hora. A continuación, la dispersión resultante se filtró a través de un filtro de 200 mallas, obteniendo así una dispersión acuosa de partículas de polímero B sin pigmento (contenido de sólidos: 44,1 %; tamaño promedio de partícula: 94 nm).
El peso molecular promedio en peso y el índice de acidez del polímero b que constituye las partículas de polímero B sin pigmento así obtenidas fueron de 750.000 y 16 mg KOH/g, respectivamente.
Tabla 1
Ejemplo 1 (Producción de tinta basada en agua)
La dispersión en agua de las partículas de polímero que contienen pigmento obtenidas en el ejemplo de preparación 1 (contenido de sólidos: 18 %; pigmento: 13 %; polímero: 5 %) se pesó en una cantidad de 33,0 g y se mezcló con 11,3 g de la dispersión acuosa de las partículas de polímero B sin pigmento (contenido de sólidos: 44,1 %) obtenidas en el ejemplo de producción 2, 25,0 g de éter monoisopropílico de dietilenglicol comercializado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 5,0 g de 1,2-butanodiol comercializado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 1,0 g de un tensioactivo basado en acetilenglicol “ SURFYNOL 440” (un aducto de óxido de etileno (40 %) de “ SURFYNOL 104” ; número molar promedio de adición de óxido de etileno: 3.5) comercializado por Nissin Chemical Co., Ltd., y 0,2 g de un tensioactivo basado en silicona modificado con poliéter “ SILFACE SAG005” (agente humectante; HLB: 7; viscosidad cinemática: 170 mm2/s (25 °C)) comercializado por Nissin Chemical Co., Ltd., y la mezcla resultante se mezcló adicionalmente con agua sometida a intercambio iónico de manera que la cantidad total de la mezcla fue de 100 g.
Ejemplos 2 a 16, ejemplos comparativos 1 a 7 y ejemplo de referencia 1 (producción de tintas basadas en agua; los ejemplos 4, 9, 12 y 13 son ejemplos de referencia)
Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 1, excepto que la composición de la tinta se cambió a las que se muestran en las tablas 2 y 3, obteniendo así las tintas a basadas en agua respectivas. Por lo demás, las cantidades de las dispersiones de agua, los disolventes orgánicos solubles en agua y los tensioactivos que se muestran en las tablas 2 y 3 son cantidades (%) de los componentes respectivos compuestos en las tintas respectivas, en las que las cantidades de la dispersión en agua de las partículas de polímero A que contienen pigmento y la dispersión en agua de las partículas B de polímero sin pigmento representan contenidos sólidos de las mismas.
Usando las tintas respectivas así obtenidas, se llevó a cabo el siguiente método de impresión para obtener un material impreso, y el material impreso resultante se evaluó para determinar su resistencia al frote mediante el siguiente método. Los resultados se muestran en la tablas 2 y 3.
<Método de impresión por chorro de tinta>
En condiciones ambientales de una temperatura de 25 ± 1 °C y una humedad relativa del 30±5 %, las respectivas tintas basadas en agua se cargaron en un aparato de evaluación de la impresión comercializado por Trytech Co., Ltd., equipado con un cabezal de impresión por chorro de tinta “ KJ4B-HD06MHG-STDV” (tipo piezoeléctrico), comercializado por Kyocera Corporation.
Las condiciones de funcionamiento del aparato de evaluación de impresión se establecieron en 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 del cabezal de impresión de 32 °C, una resolución de 600 dpi, un número de inyecciones de tinta para la descarga antes de ser expulsada de 200 y una presión negativa de -4,0 kPa. Un calentador de película de tamaño A4 comercializado por Kawai Corporation se montó de manera fija en una mesa de transporte del aparato para calentar los siguientes medios de impresión respectivos, y los medios de impresión respectivos se adhirieron al calentador de película de manera que la dirección longitudinal de cada medio de impresión quedara alineada con una dirección de transporte del mismo.
La temperatura de calentamiento del calentador de película mencionado anteriormente se estableció de la siguiente manera con respecto a los medios de impresión respectivos.
• PP: película de polipropileno orientada biaxialmente “ FOR-AQ” (una de cuyas superficies se sometió a un tratamiento de descarga en corona) comercializado por Futamura Chemical Co., Ltd.; temperatura del calentador de película: 60 °C.
• PET: película de tereftalato de polietileno tratada con descarga corona comercializado por Futamura Chemical Co., Ltd.; temperatura del calentador de película: 40 °C.
• Papel: papel “ OK Topcoat” comercializado por Oji Paper Co., Ltd.; temperatura del calentador de película: 60 °C. Se transmitió una orden de impresión al aparato de evaluación de impresión mencionado anteriormente para expulsar la tinta sobre el medio de impresión respectivo para imprimir caracteres o imágenes en el mismo. Posteriormente, los caracteres o imágenes así impresos se secaron mediante un secador de aire caliente a 60 °C durante 5 segundos, obteniendo así un material impreso.
<Evaluación de la resistencia al frote>
En las condiciones de impresión mencionadas anteriormente, se imprimió una imagen sólida al 100 % utilizando la tinta, y el material impreso resultante se dejó reposar durante un día a temperatura ambiente (25 °C). La parte sólida de la imagen del material impreso se frotó 20 veces con una almohadilla de poliuretano que tenía una carga de 500 g o 250 g para determinar su resistencia al frote.
(Valores de evaluación)
5: incluso al frotar 20 veces la parte sólida de la imagen con una almohadilla de poliuretano que tiene una carga de 500 g, la observación visual no detectó ningún desprendimiento de la superficie impresa de la parte sólida de la imagen.
4,5: al frotar 20 veces la parte sólida de la imagen con una almohadilla de poliuretano que tiene una carga de 500 g, la observación visual detectó un desprendimiento de no más del 20 % de la superficie impresa de la parte sólida de la imagen.
4: al frotar 20 veces la parte sólida de la imagen con una almohadilla de poliuretano que tiene una carga de 500 g, la observación visual detectó un desprendimiento de no menos del 21 % y no más del 50 % de la superficie impresa de la parte sólida de la imagen.
3,5: al frotar 20 veces la parte sólida de la imagen con una almohadilla de poliuretano que tiene una carga de 250 g, la observación visual detectó un desprendimiento de no más del 20 % de la superficie impresa de la parte sólida de la imagen.
3: al frotar 20 veces la parte sólida de la imagen con una almohadilla de poliuretano que tiene una carga de 250 g, la observación visual detectó un desprendimiento de no menos del 21 % y no más del 50 % de la superficie impresa de la parte sólida de la imagen.
2: al frotar 20 veces la parte sólida de la imagen con una almohadilla de poliuretano que tiene una carga de 250 g, la observación visual detectó un desprendimiento de no menos del 50 % y menos del 80 % de la superficie impresa de la parte sólida de la imagen.
1: al frotar 20 veces la parte sólida de la imagen con una almohadilla de poliuretano que tiene una carga de 250 g, la observación visual detectó un desprendimiento de no menos del 80 % de la superficie impresa de la parte sólida de la imagen.
Cuando la calificación de evaluación fue de 3,5, 4, 4,5 o 5, el material impreso fue excelente en cuanto a su aprovechamiento en aplicaciones prácticas.
Tabla 2
Tabla 3
A partir de los resultados mostrados en las tablas 2 y 3, se confirmó que las tintas obtenidas en los ejemplos tenían una excelente resistencia al frote, en comparación con las tintas obtenidas en los ejemplos comparativos.
Aplicabilidad industrial
La tinta basada en agua para impresión por inyección de tinta según la presente invención es capaz de proporcionar un material impreso que tiene una excelente resistencia al frote incluso cuando se imprime en un medio de impresión de baja absorción de líquidos y, por lo tanto, se puede usar adecuadamente en la impresión de envases blandos, en particular, para envases de alimentos, etc.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Una tinta basada en agua 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 éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) y al menos un disolvente (S2) seleccionado del grupo que consiste en un alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono y un compuesto de amida cíclico;
    el alcanodiol que tiene no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 1,2-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol y dipropilenglicol;
    el compuesto de amida cíclica es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 2-pirrolidona, W-metil-2-pirrolidona, W-etil-2-pirrolidona, W-vinil-2-pirrolidona, W-butil-2-pirrolidona y 5-metil-2-pirrolidona; y
    un contenido de éter monoisopropílico de dietilenglicol (S1) en el disolvente orgánico soluble en agua no es inferior al 65 % en masa ni superior al 95 % en masa.
  2. 2. La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 1, en donde el compuesto de amida cíclica es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 2-pirrolidona y W-metil-2-pirrolidona.
  3. 3. La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 1 o 2, en donde el contenido de disolvente orgánico soluble en agua en la tinta basada en agua no es inferior al 20 % en masa ni superior al 45 % en masa.
  4. 4. La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el medio de impresión de baja absorción de líquidos está formado por una resina sintética o un metal.
  5. 5. La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 4, en donde la resina sintética es una resina de cloruro de polivinilo, una resina de polipropileno o una resina de tereftalato de polietileno.
  6. 6. La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 4, en donde el metal es aluminio o una aleación de aluminio.
  7. 7. La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 , en donde el pigmento está en forma de partículas de polímero que contienen pigmento.
  8. 8. La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 7, en donde un polímero que constituye las partículas de polímero que contienen pigmento es la resina basada en vinilo que se produce mediante la copolimerización de un monómero de materia prima (a) que contiene un monómero iónico (a-1) y un monómero hidrófobo (a-2 ).
  9. 9. La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 7 o 8, en donde las partículas de polímero que contienen pigmento están en forma de partículas de polímero reticuladas con un agente de reticulación.
  10. 10. La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 9, en donde el agente reticulante es un compuesto de éter poliglicidílico de un alcohol polihídrico que contiene un grupo hidrocarbonado que tiene no menos de 3 y no más de 8 átomos de carbono en una molécula del mismo.
  11. 11. La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende además partículas de polímero B insolubles en agua sin pigmento y un polímero insoluble en agua que constituye las partículas de polímero B insolubles en agua sin pigmento, es una resina acrílica que comprende una unidad constitutiva derivada del ácido (met)acrílico (b-1) y una unidad constitutiva derivada de un éster de ácido (met)acrílico (b-2).
  12. 12. La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende además al menos un tensioactivo seleccionado del grupo que consiste en un tensioactivo basado en acetilenglicol y un tensioactivo basado en silicona.
  13. 13. La tinta basada en agua para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, para su uso en la impresión de envases blandos.
  14. 14. Un método de impresión por chorro de tinta que comprende la etapa de imprimir caracteres o imágenes en un medio de impresión con baja absorción de líquidos usando la tinta basada en agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.
  15. 15. Un uso de la tinta basada en agua para la impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 en la impresión para envases blandos.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7249776B2 (ja) * 2018-12-26 2023-03-31 花王株式会社 インクジェット印刷用水系インク
JP7179964B2 (ja) * 2019-03-28 2022-11-29 富士フイルム株式会社 非浸透性基材用インクジェットインク、画像記録方法、及びラミネート体の製造方法
US20230216052A1 (en) 2020-06-18 2023-07-06 Eneos Corporation Artificial graphite material for lithium ion secondary battery negative electrode, and production method therefor
WO2023171455A1 (ja) * 2022-03-07 2023-09-14 富士フイルム株式会社 インクジェットインク、インクセット、及びインクジェット記録方法
WO2025126526A1 (ja) * 2023-12-13 2025-06-19 ａｒｔｉｅｎｃｅ株式会社 水性インクジェットインキ及び印刷物
WO2025126533A1 (ja) * 2023-12-13 2025-06-19 ａｒｔｉｅｎｃｅ株式会社 水性インクジェットインキ及び印刷物

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57147627A (en) * 1981-03-09 1982-09-11 Oriental Shashin Kogyo Kk Heat-developable photosensitive material
JP2005272704A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Seiko Epson Corp 水性インク組成物及びそれを用いたインクジェット記録方法、並びに記録物
US8613508B2 (en) * 2007-08-21 2013-12-24 Kao Corporation Aqueous ink for inkjet recording
JP2010042544A (ja) * 2008-08-11 2010-02-25 Konica Minolta Holdings Inc インクジェット記録方法
JP2010116459A (ja) 2008-11-12 2010-05-27 Toyo Ink Mfg Co Ltd 水性インキ組成物
JP5484721B2 (ja) 2008-12-26 2014-05-07 富士フイルム株式会社 インクジェット記録液、およびインクジェット記録方法
JP5835866B2 (ja) * 2009-09-11 2015-12-24 セイコーエプソン株式会社 記録方法
JP5721048B2 (ja) * 2011-02-22 2015-05-20 株式会社リコー 処理液、該処理液とインクのセット、並びに該処理液を用いたインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
JP5801075B2 (ja) 2011-03-25 2015-10-28 富士フイルム株式会社 インク組成物、インクセット及び画像形成方法
JP5892954B2 (ja) * 2012-02-21 2016-03-23 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 インクジェット記録装置用インク、及び画像形成方法
JP5939150B2 (ja) * 2012-12-19 2016-06-22 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 インクジェット用顔料インキ
JP6131645B2 (ja) * 2013-03-13 2017-05-24 株式会社リコー インクジェット用インク、画像形成方法、インクジェット記録装置及びインク記録物
JP6005622B2 (ja) 2013-12-25 2016-10-12 花王株式会社 インクジェット記録用水系インク
US10316207B2 (en) * 2014-12-26 2019-06-11 Kao Corporation Water-based ink
US10655030B2 (en) * 2015-06-25 2020-05-19 Kao Corporation Water-based ink
WO2016208721A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 花王株式会社 インクジェット印刷方法、水系インク
CN108350298B (zh) * 2015-12-28 2021-02-12 花王株式会社 水基颜料分散体
JP6693674B2 (ja) * 2016-03-04 2020-05-13 花王株式会社 水性インクの製造方法
JP6164323B1 (ja) * 2016-03-14 2017-07-19 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 水性インクジェットインキ
JP6822636B2 (ja) 2016-11-16 2021-01-27 花王株式会社 水系インク
JP6806318B2 (ja) 2016-12-28 2021-01-06 花王株式会社 インクジェット記録方法
JP7067071B2 (ja) * 2017-01-16 2022-05-16 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 前処理液、インキセット、及び印刷物の製造方法
JP6313503B1 (ja) * 2017-04-21 2018-04-18 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 水性インクジェットインキ、及び、印刷物の製造方法
JP6425051B1 (ja) * 2017-07-14 2018-11-21 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 インキセット、及び印刷物の製造方法

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