ES3057585T3

ES3057585T3 - Aqueous ink

Info

Publication number: ES3057585T3
Application number: ES18895584T
Authority: ES
Inventors: Daiki Kawata; Tomoaki Ii
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2018-12-25
Publication date: 2026-03-03
Anticipated expiration: 2038-12-25
Also published as: WO2019131598A1; EP3733788A1; CN111566171B; CN111566171A; EP3733788A4; JP7252707B2; US20200332137A1; EP3733788B1; US11505709B2; JP2019116598A

Abstract

La presente invención se refiere a: [1] una tinta acuosa que contiene partículas de polímero insolubles en agua (A), un disolvente orgánico (B) y agua, en donde los polímeros que constituyen las partículas de polímero insolubles en agua (A) están reticulados, el disolvente orgánico (B) incluye éter de alcohol polihídrico y la tasa de cambio de viscosidad del disolvente orgánico (B) representada por la ecuación (1) es del 140 % o menos; y [2] un método de impresión en el que la tinta acuosa descrita en [1] se utiliza para imprimir en un medio de impresión, en donde la cantidad de absorción de agua del medio de impresión por unidad de área de superficie es de 0 a 10 g/m2 para un tiempo de contacto de 100 ms entre el medio de impresión y agua pura. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Tinta acuosa

[0003] Campo de la invención

[0004] La presente invención se refiere a una tinta a base de agua y a un método de impresión que usa la tinta a base de agua.

[0005] Antecedentes de la invención

[0006] En los campos de aplicación de impresión comercial o industrial, se ha requerido imprimir caracteres o imágenes no solo en un medio de impresión con alta absorción de líquido, tal como los medios de impresión denominados convencionalmente papel normal y papel para fotocopias, sino también en un medio de impresión para fines de impresión comercial, tal como un papel estucado con baja absorción de agua, tal como un papel estucado offset, o una película de resina que no absorbe agua, tal como una película de PET (tereftalato de polietileno), una película de PVC (cloruro de polivinilo), una película de PE (polietileno), una película de PP (polipropileno) y una película de NY (nylon).

[0007] En el caso de que la impresión se lleve a cabo en un medio de impresión con baja absorción de agua o que no absorbe agua, tiende a producirse el problema de que la tinta utilizada en el mismo no se adhiere suficientemente al medio de impresión debido a la absorción lenta o nula de los componentes líquidos de la tinta y, por lo tanto, su resistencia al roce se deteriora.

[0008] Además, se han propuesto tintas que utilizan un pigmento como colorante de las mismas desde el punto de vista de mejorar la resistencia al agua y la resistencia a la intemperie del material impreso resultante. El pigmento usado en las tintas se dispersa normalmente en un vehículo de tinta usando un dispersante polimérico. Sin embargo, las moléculas del pigmento son incapaces de disolverse uniformemente en el vehículo de tinta, a diferencia de los colorantes. Por esta razón, se han propuesto varios métodos para mantener un buen estado disperso del pigmento en las tintas para mejorar las propiedades de eyección de las tintas tras la impresión por inyección de tinta.

[0009] Por ejemplo, el documento WO 2016/104294A (bibliografía de patentes 1) describe una tinta a base de agua que es capaz de exhibir excelentes propiedades de eyección y también es capaz de formar caracteres o imágenes impresos con una excelente uniformidad incluso cuando se imprime en un medio de impresión con baja absorción de agua, conteniendo dicha tinta a base de agua un pigmento, un polímero insoluble en agua, un tensioactivo no iónico a base de acetilenglicol cuyo valor de HLB se encuentra dentro de un rango específico, una silicona modificada con poliéter específica y un disolvente orgánico. En los ejemplos de la bibliografía de patentes 1, como disolvente orgánico, se describen propilenglicol y éter monoisopropílico de dietilenglicol.

[0010] El documento JP 2015-124223A (bibliografía de patentes 2) describe una tinta a base de agua para impresión por inyección que tiene una excelente estabilidad de eyección, en particular, excelentes propiedades de fijación por secado rápido cuando se forman caracteres o imágenes impresos en un medio de impresión con baja absorción de agua, conteniendo dicha tinta a base de agua un pigmento, un polímero insoluble en agua, un disolvente orgánico y agua, en la que el disolvente orgánico contiene éter isopropílico de dietilenglicol y un disolvente orgánico que tiene un coeficiente de reparto 1-octanol /agua que es menor que el de éter isopropílico de dietilenglicol.

[0011] El documento JP 2015-13990A (bibliografía de patentes 3) describe una tinta a base de agua para impresión por inyección de tinta que tiene una excelente resistencia al roce cuando se imprime en un medio de impresión con baja absorción de agua, conteniendo dicha tinta a base de agua partículas de polímero insolubles en agua que contienen pigmentos, partículas de polímero insolubles en agua, un disolvente orgánico y agua, en la que un polímero insoluble en agua que constituye las partículas de polímero insolubles en agua que contienen pigmentos contiene una unidad constitucional derivada de un monómero no iónico hidrófilo específico en un rango de cantidad específico sobre la base de una cantidad total de unidades constitutivas completas del mismo, el disolvente orgánico contiene un disolvente orgánico que tiene un punto de ebullición no inferior a 90 °C, un valor medio ponderado de un punto de ebullición del disolvente orgánico no es superior a 250 °C y un contenido del disolvente orgánico en la tinta a base de agua se encuentra dentro de un rango específico. En los ejemplos de la bibliografía de patentes 3, como disolvente orgánico se describen glicerina y propilenglicol.

[0012] El documento JP 2014-198466A (bibliografía de patentes 4) describe una tinta acuosa para su uso en un aparato de impresión por inyección de tinta que puede fijarse firmemente sobre un sustrato no poroso y está libre de obstrucción de boquillas incluso después de interrumpir la operación de impresión de las mismas durante un largo período de tiempo, conteniendo dicha tinta acuosa un colorante, una resina de emulsión, agua y un disolvente soluble en agua. En los ejemplos de la bibliografía de patentes 4, como disolvente orgánico se describen éter monobutílico de dietilenglicol y 1,3-butanodiol.

[0013] El documento JP 2015-160860A (bibliografía de patentes 5) describe una composición de tinta que es capaz de presentar no solo buenas propiedades de fijación en un medio de impresión, sino también una buena fiabilidad, tal como la estabilidad de eyección desde el cabezal de una boquilla y la prevención de obstrucción en el mismo, conteniendo dicha composición de tinta agua, un pigmento, una emulsión de resina y un compuesto de clatrato soluble en agua, en la que una relación entre un contenido del compuesto de clatrato soluble en agua y un contenido de la emulsión de resina sobre la base de una relación de masa entre las mismas se encuentra dentro de un rango específico. En los ejemplos de la bibliografía de patentes 5, como disolvente orgánico se describen glicerina y éter monobutílico de trietilenglicol.

[0014] El documento US 2011/257309 describe una tinta a base de agua para impresión por inyección de tinta que incluye partículas de polímero que contienen colorante (A) obtenidas dispersando un colorante con un polímero soluble en agua (x) y un polímero insoluble en agua (y), un disolvente orgánico soluble en agua (B) y agua, en donde la relación en peso del polímero insoluble en agua (y) al polímero soluble en agua (x) [(y)/(x)] es de 2,0 a 5,0, y el contenido del disolvente orgánico soluble en agua (B) en la tinta es del 10 al 70 % en peso.

[0015] El documento JP 2016210959 describe una tinta a base de agua que contiene: partículas de polímero A insolubles en agua que contienen pigmentos; partículas de polímero B a base de vinilo insolubles en agua; y un disolvente orgánico C. Las partículas de polímero A insolubles en agua se obtienen mediante reticulación; las partículas de polímero B insolubles en agua son uno o más tipos de partículas de polímero insolubles en agua seleccionadas entre partículas de polímero a base de vinilo insolubles en agua o similares; y el disolvente orgánico C contiene uno o más tipos de disolvente orgánico seleccionados entre éter monobutílico de dietilenglicol y éter monoisobutílico de dietilenglicol y propilenglicol, siendo la cantidad total de éter monobutílico de dietilenglicol y éter monoisobutílico de dietilenglicol el 0,8 % en masa o más, siendo el contenido de disolvente orgánico que tiene un punto de ebullición superior a 250 °C el 5 % en masa o menos, y siendo el contenido de agua el 45 % en masa o más.

[0016] El documento JP 2007152768 describe un método de impresión por inyección de tinta que realiza la impresión en el medio de impresión utilizando un conjunto de tintas de inyección que comprende una tinta amarilla, una tinta magenta, una tinta cian y una tinta de color secundario con un tono de color diferente al de cualquiera de ellas que comprende al menos agua y un compuesto reactivo a los rayos de energía activa.

[0017] El documento JP 2017149906 describe una composición de tinta para inyección de tinta de tipo pigmento acuoso que contiene un pigmento que tiene una capa de resina formada mediante reticulación de una resina soluble en álcali que tiene un índice de acidez de 40-300 KOH mg/g y el 50-90 % de un grupo ácido neutralizado con un compuesto básico con un agente de reticulación di- o superior formado en el mismo, un disolvente orgánico soluble en agua y un agente tensioactivo, donde la resina soluble en álcali contiene (met)acrilato de laurilo en la resina soluble en álcali en una cantidad del 20-40 % en masa con respecto a la cantidad total de un monómero, como el monómero de la unidad constitucional.

[0018] El documento JP 2009275125 describe una tinta acuosa para impresión por inyección de tinta que comprende el 1-20 % en peso de un pigmento en solución sólida de quinacridona compuesto por quinacridona y dicloroquinacridona no sustituidas, y el 40-60 % en peso de agua, en donde el diámetro cristalino del pigmento en solución sólida medido mediante difracción de rayos X en polvo utilizando una fuente de rayos CuK α es >270 Å, y la relación de (intensidad del pico de cristal/intensidad del patrón de halo en fase amorfa) es >4.

[0019] El documento JP 2011127064 describe una dispersión acuosa para la impresión por inyección de tinta que incluye una partícula de pigmento aniónico y un polímero catiónico soluble en agua que contiene una unidad constituyente derivada de un monómero de vinilo que contiene alquilo 4-30 C o arilo 6-30 C y una unidad constituyente derivada de un monómero catiónico.

[0020] El documento US 2015/240095 describe un proceso para preparar una dispersión de pigmento encapsulado adecuada para su uso en una tinta de impresión por inyección de tinta que comprende las siguientes etapas en el orden I) seguido de II): I) proporcionar una dispersión que comprende un pigmento, un medio líquido y un dispersante que comprende las unidades repetidas de la copolimerización de los monómeros etilénicamente insaturados en los componentes a) a c): a) de 75 a 97 partes de uno o más monómeros etilénicamente insaturados hidrófobos que comprenden al menos 50 partes de (met)acrilato de bencilo; b) de 3 a 25 partes de uno o más monómeros etilénicamente insaturados hidrófilos que tienen uno o más grupos iónicos; c) de 0 a 2 partes de uno o más monómeros etilénicamente insaturados hidrófilos que tienen un grupo no iónico hidrófilo; y en donde las partes están en peso y la suma de las partes a) a c) asciende a 100; II) reticular el dispersante en presencia del pigmento y del medio líquido.

[0021] Resumen de la invención

[0022] La presente invención se define por las reivindicaciones y se refiere a una tinta a base de agua que contiene partículas de polímero (A) insolubles en agua, un disolvente orgánico (B) y agua, en la que:

[0023] un polímero que constituye las partículas de polímero (A) insolubles en agua está en forma de un polímero reticulado; en donde las partículas de polímero (A) insolubles en agua están en forma de partículas de polímero libres de pigmentos;

[0024] que comprende además un pigmento;

[0025] en donde el pigmento está presente en la tinta a base de agua en forma de partículas formadas al dispersar el pigmento con un dispersante polimérico;

[0026] en donde un tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero (A) insolubles en agua no es inferior a 5 nm ni superior a 90 nm, y un tamaño de partículas promedio de las partículas formadas dispersando el pigmento con el dispersante polimérico no es inferior a 95 nm ni superior a 200 nm;

[0027] el disolvente orgánico (B) contiene un éter de alcohol polihídrico; y

[0028] una tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico (B), calculada según la siguiente fórmula (1), no es superior al 140 %,

[0029] Tasa de cambio en la viscosidad (%) = (η/η<50>) x 100 (1) en donde ηes una viscosidad del disolvente orgánico (B) medida a 32 °C; y η<50>es una viscosidad de una solución acuosa al 50 % en masa del disolvente orgánico (B) medida a 32 °C.

[0030] Descripción detallada de la invención

[0031] Las tintas a base de agua que contienen disolventes orgánicos específicos descritas en las literaturas de patentes 1, 2 y 4 tienden a ser a veces insuficientes en cuanto a estabilidad de eyección (capacidad de restauración por eyección) después de interrumpir la eyección de las tintas durante un cierto período de tiempo tras la impresión por inyección de tinta, ya que el polímero insoluble en agua o la resina de emulsión utilizada en estas tintas no tiene una estructura reticulada.

[0032] Las tintas a base de agua descritas en las literaturas de patente 3 y 5 tienden a ser insuficientes no solo en cuanto a propiedades de secado cuando se imprimen en un medio de impresión con baja absorción de agua, sino también en cuanto a estabilidad de eyección, ya que las partículas de polímero insolubles en agua o la emulsión de resina utilizadas en las tintas contienen un polímero autorreticulable y, por lo tanto, las tintas tienden a sufrir un aumento de su viscosidad tras el secado de las tintas. También se requiere que estas tintas a base de agua mejoren su resistencia al roce. En el Ejemplo 15 de la bibliografía de patentes 3, se usaron partículas de polímero insolubles en agua que contienen pigmentos reticulados. Sin embargo, se requiere además que estas tintas a base de agua mejoren en cuanto a las propiedades de secado, la resistencia al roce y la estabilidad de eyección.

[0033] Por lo tanto, las técnicas convencionales no han logrado obtener una tinta a base de agua que sea capaz de satisfacer toda la estabilidad de eyección, así como las propiedades de secado y resistencia al roce cuando se imprime en un medio de impresión con baja absorción de agua.

[0034] La presente invención se refiere a una tinta a base de agua que tiene una excelente estabilidad de eyección y es capaz de proporcionar un material impreso que tiene excelentes propiedades de secado y resistencia al roce cuando se imprime en un medio de impresión con baja absorción de agua, y a un método de impresión que usa la tinta a base de agua.

[0035] Los presentes inventores han descubierto que mediante el uso de una tinta a base de agua de este tipo que contiene partículas de polímero insolubles en agua, un disolvente orgánico y agua, en la que las partículas de polímero insolubles en agua están formadas por un polímero reticulado, el disolvente orgánico contiene un éter de alcohol polihídrico y la tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico se controla en un rango específico, es posible resolver los problemas convencionales anteriormente mencionados.

[0036] Es decir, la presente invención se define por las reivindicaciones y se refiere a lo siguiente.

[0037] [1] Una tinta a base de agua que contiene partículas de polímero (A) insolubles en agua, un disolvente orgánico (B) y agua, en la que:

[0038] un polímero que constituye las partículas de polímero (A) insolubles en agua está en forma de un polímero reticulado; en donde las partículas de polímero (A) insolubles en agua están en forma de partículas de polímero libres de pigmentos;

[0039] que comprende además un pigmento;

[0040] en donde el pigmento está presente en la tinta a base de agua en forma de partículas formadas al dispersar el pigmento con un dispersante polimérico;

[0041] en donde un tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero (A) insolubles en agua no es inferior a 5 nm ni superior a 90 nm, y un tamaño de partículas promedio de las partículas formadas dispersando el pigmento con el dispersante polimérico no es inferior a 95 nm ni superior a 200 nm;

[0042] el disolvente orgánico (B) contiene un éter de alcohol polihídrico; y

[0043] una tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico (B), calculada según la siguiente fórmula (1), no es superior al 140 %,

[0044] Tasa de cambio en la viscosidad (%) = (η/η<50>) x 100 (1) en donde ηes una viscosidad del disolvente orgánico (B) medida a 32 °C; y η<50>es una viscosidad de una solución acuosa al 50 % en masa del disolvente orgánico (B) medida a 32 °C.

[0045] [2] Un método de impresión que consiste en imprimir caracteres o imágenes en un medio de impresión utilizando la tinta a base de agua, en el que la absorción de agua del medio de impresión por unidad de superficie del mismo, medida al poner en contacto el medio de impresión con agua pura durante 100 milisegundos, no es inferior a 0 g/m<2>ni superior a 10 g/m<2>.

[0046] Según la presente invención, es posible proporcionar una tinta a base de agua que tiene una excelente estabilidad de eyección y es capaz de proporcionar un material impreso que tiene excelentes propiedades de secado y resistencia al roce cuando se imprime en un medio de impresión con baja absorción de agua, y un método de impresión que utiliza la tinta a base de agua.

[0047] [Tinta a base de agua]

[0048] La tinta a base de agua de la presente invención (en lo sucesivo también denominada simplemente “tinta”) es una tinta a base de agua que contiene partículas de polímero (A) insolubles en agua, un disolvente orgánico (B) y agua, en la que: un polímero que constituye las partículas de polímero (A) insolubles en agua está en forma de un polímero reticulado; en donde las partículas de polímero (A) insolubles en agua están en forma de partículas de polímero libres de pigmentos; que comprende además un pigmento; en donde el pigmento está presente en la tinta a base de agua en forma de partículas formadas dispersando el pigmento con un tamaño promedio de polímero del dispersante polimérico insoluble en agua; en donde una partícula de las partículas de polímero (A) insolubles en agua no es inferior a 5 nm ni superior a 90 nm y un tamaño de partículas promedio de las partículas formadas dispersando el pigmento con el dispersante polimérico no es inferior a 95 nm ni superior a 200 nm; el disolvente orgánico (B) contiene un éter de alcohol polihídrico; y una tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico (B), calculada según la fórmula (1) siguiente, no es superior al 140 %,

[0049] Tasa de cambio en la viscosidad (%) = (η/η<50>) x 100 (1) en donde ηes una viscosidad del disolvente orgánico (B) medida a 32 °C; y η<50>es una viscosidad de una solución acuosa al 50 % en masa del disolvente orgánico (B) medida a 32 °C.

[0050] Mientras tanto, el término “a base de agua”, tal como se utiliza en la presente memoria, significa que el agua tiene el mayor contenido entre los componentes de un medio contenido en la tinta. El término “baja absorción de agua”, tal como se utiliza en la presente memoria, pretende incluir ambos conceptos de “propiedades de baja absorción de agua” y “propiedades de no absorción de agua”, y el medio de impresión con baja absorción de agua significa un medio de impresión que tiene una absorción de agua no inferior a 0 g/m<2>y no superior a 10 g/m<2>por unidad de superficie del mismo, medida con la condición de que el tiempo de contacto entre el medio de impresión y el agua pura sea 100 milisegundos. La anteriormente mencionada absorción de agua del medio de impresión puede medirse mediante el método descrito en los Ejemplos a continuación.

[0051] El significado del término “insoluble en agua”, tal como se utiliza en la presente memoria, se describe más adelante en el párrafo para explicar el polímero no reticulado mencionado a continuación.

[0052] Además, el término “impresión”, tal como se utiliza en la presente memoria, significa un concepto que incluye una operación de impresión o marcado para imprimir caracteres o imágenes.

[0053] La tinta a base de agua de la presente invención tiene excelentes propiedades de secado y resistencia al roce cuando se imprime en un medio de impresión con baja absorción de agua y, por lo tanto, se puede usar adecuadamente como tinta para impresión flexográfica, tinta para impresión por huecograbado o tinta para impresión por inyección de tinta. Además, la tinta a base de agua de la presente invención la dispersión acuosa de pigmentos de la presente invención tiene una excelente estabilidad de eyección tras la impresión por inyección de tinta y, por lo tanto, se usa preferiblemente como tinta a base de agua para la impresión por inyección de tinta.

[0054] La tinta a base de agua de la presente invención tiene una excelente estabilidad de eyección y es capaz de proporcionar un material impreso que tiene excelentes propiedades de secado y resistencia al roce cuando se imprime en un medio de impresión con baja absorción de agua. Se estima que la razón por la que los efectos ventajosos anteriormente mencionados pueden lograrse mediante la presente invención es la siguiente, aunque aún no se ha determinado claramente.

[0055] Es decir, la tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico tal como se usa en la presente invención significa una relación de una viscosidad del disolvente orgánico contenido en la tinta, medida a 32 °C, respecto a una viscosidad de una solución acuosa al 50 % en masa del disolvente orgánico preparada disolviendo el disolvente orgánico en agua, medida a 32 °C. La tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico representa una afinidad del disolvente orgánico con el agua, es decir, un grado de hidrofilicidad del disolvente orgánico, y se usa como índice que muestra un grado de cambio en la viscosidad de la tinta en el caso en que el agua se evapora de la tinta tras el secado de la tinta, de modo que se permite que el disolvente orgánico permanezca en la tinta. Se indica que a medida que aumenta la tasa de cambio de la viscosidad del disolvente orgánico, la hidrofilia del disolvente orgánico aumenta y el aumento de la viscosidad de la tinta tras el secado de la tinta aumenta.

[0056] Se tiende a evitar que el disolvente orgánico que contiene el éter de alcohol polihídrico sufra un aumento excesivamente grande en la tasa de cambio de viscosidad del mismo. Cuando la tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico no es superior al 140 %, la hidrofilicidad del disolvente orgánico no es excesivamente alta y se encuentra dentro de un rango adecuado, de modo que la tinta apenas sufre un aumento de su viscosidad tras el secado y, por lo tanto, se puede mejorar la estabilidad de eyección. Además, se considera que, dado que la tinta apenas sufre un aumento de su viscosidad incluso después de impactar la tinta sobre el medio de impresión, se promueve la evaporación del agua de la tinta, de modo que se pueden mejorar las propiedades de secado de la tinta. Además, en las partículas de polímero insolubles en agua que tienen una estructura reticulada que están contenidas en la tinta, el disolvente orgánico que contiene el éter de alcohol polihídrico evita que el polímero de las partículas de polímero se hinche o disuelva debido a su estructura reticulada, y también se evita que la tinta sufra un aumento de viscosidad debido al polímero y, por lo tanto, se puede mejorar su estabilidad de eyección.

[0057] Por otro lado, se considera que la estructura reticulada tiende a provocar un aumento en el módulo elástico del polímero, de modo que la tinta tiende a deteriorarse en cuanto a sus propiedades de formación de película en un medio de impresión y a sufrir un deterioro en la resistencia al roce del material impreso resultante. Sin embargo, en la presente invención, dado que la tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico se controla a no más del 140 %, la hidrofilicidad del disolvente orgánico se ajusta a un rango adecuado y el grado de hinchamiento de las partículas de polímero insolubles en agua que tienen la estructura reticulada con el disolvente orgánico puede controlarse bien, de modo que el aumento del módulo de elasticidad del polímero debido a la estructura reticulada se puede relajar al tiempo que se suprime el aumento de la viscosidad de la tinta resultante y, por lo tanto, la tinta puede presentar altas propiedades filmógenas. Como resultado, se estima que el material impreso resultante puede mejorarse en cuanto a su resistencia al roce.

[0058] Se considera que cuando la tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico es superior al 140 %, el grado de hinchamiento de las partículas de polímero insolubles en agua que tienen la estructura reticulada con el disolvente orgánico tiende a ser insuficiente debido a las propiedades hidrófilas excesivamente altas del disolvente orgánico, por lo que el material impreso resultante apenas puede mejorarse en cuanto a su resistencia al roce.

[0059] Además, el disolvente orgánico que tiene una hidrofobicidad demasiado alta para preparar una solución acuosa del mismo al 50 % en masa tiende a provocar un hinchamiento excesivamente elevado de las partículas de polímero insolubles en agua que tienen la estructura reticulada con el disolvente orgánico y, por lo tanto, tiende a ser inadecuado para su uso en tintas a base de agua debido a su baja solubilidad en agua.

[0060] <Partículas de polímero insolubles en agua (A)>

[0061] El polímero que constituye las partículas de polímero (A) insolubles en agua (en adelante también denominadas simplemente “partículas de polímero (A)”) está en forma de un polímero reticulado. Por esta razón, se considera que el polímero se hincha adecuadamente con el disolvente orgánico (B) al tiempo que suprime el aumento de viscosidad de la tinta para inhibir de esta manera el aumento del módulo elástico del polímero debido a la estructura reticulada, de modo que la tinta resultante se puede mejorar en cuanto a estabilidad de eyección, propiedades de secado y resistencia al roce.

[0062] Como polímero que constituye las partículas de polímero (A), se puede mencionar un polímero reticulado obtenido mediante reticulación de un polímero no reticulado con un agente de reticulación y un polímero reticulado que contiene una unidad constitucional derivada de un monómero polifuncional. Entre estos polímeros, el polímero que constituye las partículas de polímero (A) está preferiblemente en forma de un polímero reticulado (A1) obtenido mediante reticulación de un polímero no reticulado (a1) con un agente de reticulación.

[0063] Desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante, las partículas de polímero (A) son partículas de polímero libres de pigmentos. Las partículas de polímero (A) se usan preferiblemente en forma de una dispersión acuosa preparada dispersando las partículas de polímero (A) en un medio acuoso. La dispersión acuosa de las partículas de polímero (A) también puede contener un dispersante tal como un tensioactivo, si es necesario. La dispersión acuosa de las partículas de polímero (A) utilizadas en la presente memoria puede ser un producto sintetizado adecuadamente o un producto disponible comercialmente.

[0064] [Polímero reticulado (A1)]

[0065] El polímero (a1) en un estado no reticulado (en lo sucesivo denominado también “polímero no reticulado (a1)”) utilizado en la presente memoria puede ser un polímero soluble en agua o un polímero insoluble en agua. En el caso de que el polímero no reticulado (a1) sea un polímero soluble en agua, dicho polímero soluble en agua también puede usarse siempre que el polímero se convierta en un polímero insoluble en agua mediante el tratamiento de reticulación. Entre ellos, el polímero no reticulado (a1) es preferiblemente un polímero insoluble en agua desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante.

[0066] Los términos “soluble en agua” e “insoluble en agua”, tal como se utilizan en la presente memoria, tienen los siguientes significados. Es decir, cuando un polímero se seca hasta un peso constante a 105 °C durante 2 horas y después se disuelve en 100 g de agua a 25 °C hasta alcanzar una concentración de saturación del mismo, en el caso de que la solubilidad en agua del polímero sea superior a 10 g, el polímero se considera soluble en agua, mientras que en el caso de que la solubilidad en agua del polímero no sea superior a 10 g, el polímero se considera insoluble en agua. 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 esté en forma del polímero que contiene grupos ácidos mencionado a continuación, la solubilidad anteriormente mencionada significa una solubilidad en agua del polímero insoluble en agua cuyos grupos ácidos se neutralizan completamente (es decir, al 100 %) con hidróxido de sodio. El polímero no reticulado (a1) contiene un grupo reactivo que es capaz de reaccionar con el agente de reticulación. Los ejemplos del grupo reactivo incluyen un grupo ácido tal como un grupo carboxi, un grupo sulfónico, un grupo fosfórico, un grupo amino, un grupo hidroxi, un grupo isocianato y un grupo epoxídico. Entre estos grupos reactivos, es preferido un grupo ácido, y es más preferido un grupo carboxi.

[0067] [Polímero no reticulado que contiene grupos ácidos]

[0068] El índice de acidez del polímero no reticulado que contiene grupos ácidos es preferiblemente no inferior a 5 mg de KOH/g, más preferiblemente no inferior a 50 mg de KOH/g, aún más preferiblemente no inferior a 100 mg de KOH/g, aún más preferiblemente no inferior a 150 mg de KOH/g todavía más preferiblemente no inferior a 200 mg de KOH/g, y es también preferiblemente no superior a 320 mg de KOH/g, más preferiblemente no superior a 300 mg de KOH/g y aún más preferiblemente no superior a 270 mg de KOH/g, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante.

[0069] El índice de acidez del polímero no reticulado que contiene grupos ácidos se puede medir mediante el método descrito en los Ejemplos a continuación, y también se puede calcular a partir de las relaciones de masa de los monómeros que constituyen el polímero no reticulado.

[0070] Como polímero no reticulado que contiene grupos ácidos, se puede mencionar al menos un polímero seleccionado del grupo que consiste en polímeros basados en condensación, tales como poliuretanos y poliésteres; y polímeros a base de vinilo tales como resinas acrílicas, resinas a base de estireno, resinas acrílicas a base de estireno, resinas a base de butadieno, resinas a base de estireno-butadieno, resinas a base de cloruro de vinilo, resinas a base de acetato de vinilo y resinas a base de silicona acrílica. Entre estos polímeros no reticulados que contienen grupos ácidos, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante, son preferidos los polímeros a base de vinilo que se obtienen mediante polimerización por adición de un compuesto de vinilo como monómero del mismo.

[0071] El polímero no reticulado que contiene grupos ácidos es preferiblemente un polímero no reticulado que contiene grupos carboxi que contiene una unidad constitucional derivada de (a1-1) un monómero de ácido carboxílico (en lo sucesivo también denominado simplemente “componente (a1-1)”) y una unidad constitucional derivada de (a1-2) un monómero hidrófobo (en adelante también denominado simplemente “componente (a1-2)”) desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de polímero, así como desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante. El polímero no reticulado que contiene grupos carboxi puede contener además una unidad constitucional derivada de (a1-3) un monómero no iónico (en lo sucesivo también denominado simplemente “componente (a1-3)”).

[0072] [(a1-1) Monómero de ácido carboxílico]

[0073] El monómero de ácido carboxílico (a1-1) se usa como componente monomérico del polímero no reticulado que contiene grupos carboxi desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de polímero, así como desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante.

[0074] Los ejemplos específicos de los monómeros de ácido carboxílico incluyen ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido itacónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido citracónico y ácido 2-metacriloiloximetilsuccínico. Entre estos monómeros de ácido carboxílico, es preferido al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico y ácido metacrílico, y es más preferido ácido acrílico.

[0075] [(a1-2) Monómero hidrófobo]

[0076] El monómero hidrófobo (a1-2) se usa como componente monomérico del polímero no reticulado que contiene grupos carboxi desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de polímero, así como desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante. Como monómero hidrófobo (a1-2) es preferido al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en un (met)acrilato que contiene un grupo hidrocarbonado derivado de un alcohol alifático y un monómero que contiene un grupo aromático.

[0077] El término “(met)acrilato”, tal como se utiliza en la presente memoria descriptiva, significa al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un acrilato y un metacrilato.

[0078] El (met)acrilato que contiene un grupo hidrocarbonado derivado de un alcohol alifático contiene preferiblemente un grupo hidrocarbonado derivado de un alcohol alifático que tiene no menos de 1 y no más de 22 átomos de carbono. Los ejemplos de (met)acrilato que contiene un grupo hidrocarbonado derivado de un alcohol alifático incluyen (met)acrilatos que contienen un grupo alquilo lineal, tales como (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de propilo, (met)acrilato de butilo, (met)acrilato de pentilo, (met)acrilato de octilo, (met)acrilato de decilo, (met)acrilato de dodecilo, (met)acrilato de estearilo; (met)acrilatos que contienen un grupo alquilo ramificado, tales como (met)acrilato de isopropilo, (met)acrilato de isobutilo, (met)acrilato de terc-butilo, (met)acrilato de isopentilo, (met)acrilato de isooctilo, (met)acrilato de isodecilo, (met)acrilato de isododecilo, (met)acrilato de isoestearilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo; (met)acrilatos que contienen un grupo alquilo alicíclico, tal como (met)acrilato de ciclohexilo. Entre estos (met) acrilatos, son más preferidos los (met) acrilatos que contienen un grupo alquilo que tiene no menos de 1 y no más de 10 átomos de carbono, y son aún más preferidos los (met) acrilatos que contienen un grupo alquilo que tiene no menos de 1 y no más de 8 átomos de carbono.

[0079] El monómero que contiene un grupo aromático está preferiblemente en forma de un monómero de vinilo que contiene un grupo aromático con no menos de 6 y no más de 22 átomos de carbono, que también puede contener un grupo sustituyente que contiene un heteroátomo, y más preferiblemente al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en un monómero a base de estireno, un (met)acrilato que contiene un grupo aromático y un macromonómero a base de estireno. El peso molecular del monómero que contiene un grupo aromático es preferiblemente menos de 500.

[0080] Como el monómero a base de estireno, se prefieren estireno, α-metilestireno, 2-metilestireno y divinilbenceno, y son más preferidos estireno y α-metilestireno.

[0081] Como (met)acrilato que contiene un grupos aromático, son preferidos (met)acrilato de bencilo, (met)acrilato de fenoxietilo, y es más preferido (met)acrilato de bencilo.

[0082] El macromonómero a base de estireno está en forma de un compuesto que contiene un grupo funcional polimerizable en un extremo terminal del mismo y que tiene un peso molecular promedio numérico preferiblemente no inferior a 500 y más preferiblemente no inferior a 1.000, y también preferiblemente no superior a 100.000 y más preferiblemente no superior a 10.000. El grupo funcional polimerizable unido a un extremo terminal del macromonómero basado en estireno es preferiblemente un grupo acriloiloxi o un grupo metacriloiloxi, y más preferiblemente un grupo metacriloiloxi. Los ejemplos específicos de productos disponibles comercialmente de macromonómero a base de estireno incluyen “AS-6(S)”, “AN-6(S)” y “HS-6(S)” (nombres comerciales), todos comercializados por Toagosei Co., Ltd.

[0083] El monómero hidrófobo (a1-2) es preferiblemente un monómero que contiene un grupo aromático, más preferiblemente un monómero a base de estireno, y aún más preferiblemente al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en estireno y α-metilestireno.

[0084] [(a1-3) Monómero no iónico]

[0085] En el polímero no reticulado que contiene grupos carboxi, se usa además un monómero no iónico (a1-3) como componente monomérico del polímero desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de polímero. Es decir, el polímero no reticulado que contiene grupos carboxi puede contener además una unidad constitucional derivada del monómero no iónico (a1-3).

[0086] Los ejemplos de monómero no iónico (a1-3) incluyen (met)acrilatos de hidroxialquilo tales como (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 3-hidroxipropilo; (met)acrilatos de polialquilenglicol tales como (met)acrilato de polipropilenglicol (n = 2 a 30 en donde n representa un número molar promedio de adición de grupos oxipropileno: de aquí en adelante n también representa un número molar promedio de adición de grupos oxialquileno), (met)acrilato de polietilenglicol (n = 2 a 30); (met)acrilatos de alcoxipolialquilenglicol, tales como el (met)acrilato de metoxipolietilenglicol (n = 1 a 30); (met)acrilato de fenoxi (copolímero de etilenglicol/propilenglicol) (n = 1 a 30, en el que n para etilenglicol es 1 a 29).

[0087] Los ejemplos específicos de productos disponibles comercialmente del componente (a1-3) incluyen “NK ESTER M-20G”, “NK ESTER M-40G”, “NK ESTER M-90G” y “NK ESTER M-230G” como productos comercializados por Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.; y “BLEMMER PE-90”, “BLEMMER PE-200” y “BLEMMER PE-350”, “BLEMMER PME-100”, “BLEMMER PME-200” y “BLEMMER PME-400”, “BLEMMER PP-500”, “BLEMMER PP-800” y “BLEMMER PP-1000”, “BLEMMER AP-150”, “BLEMMER AP-400” y “BLEMMER AP-550”, y “BLEMMER 50PEP-300”, “BLEMMER 50POEP-800B” y “BLEMMER 43PAPE-600B” como productos comercializados por NOF Corporation. Los componentes (a1-1) a (a1-3) mencionados anteriormente pueden usarse respectivamente solos o en forma de una mezcla de dos o más de los mismos.

[0088] Como se describió anteriormente, el polímero no reticulado (a1) es preferiblemente el polímero no reticulado que contiene grupos ácidos, más preferiblemente el polímero no reticulado que contiene grupos carboxi, y aún más preferiblemente un polímero que contiene una resina (met)acrílica que contiene una unidad constitucional derivada de al menos un monómero de ácido carboxílico (a1-1) seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico y ácido metacrílico, y una unidad constitucional derivada de al menos un monómero hidrófobo (a1-2) seleccionado del grupo que consiste en un monómero de (met)acrilato de alquilo y un monómero que contiene un grupo aromático. Más específicamente, el polímero que constituye las partículas de polímero (A) contiene preferiblemente una resina (met)acrílica reticulada.

[0089] En la presente invención, la resina (met)acrílica utilizada en la presente memoria significa una resina que contiene una unidad constitucional derivada de ácido acrílico o ácido metacrílico.

[0090] El contenido de la resina (met)acrílica reticulada en el polímero que constituye las partículas de polímero (A) es preferiblemente no inferior al 80 % en masa y más preferiblemente no inferior al 90 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 100 % en masa.

[0091] (Contenido de componentes respectivos en los monómeros polimerizables o contenido de unidades constitucionales respectivas en el polímero no reticulado que contiene grupos carboxi)

[0092] El contenido de los componentes respectivos (a1-2) y (a1-2) en los monómeros polimerizables tras la producción del polímero no reticulado que contiene grupos carboxi (contenido de componentes no neutralizados); definidos en lo sucesivo de la misma manera), o los contenidos de las unidades constitutivas derivadas de los respectivos componentes (a1-2) y (a1-2) en el polímero no reticulado que contiene grupos carboxi son los siguientes, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de polímero, así como desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante.

[0093] El contenido del componente (a1-1) es preferiblemente no inferior al 10 % en masa, más preferiblemente no inferior al 20 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 25 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 75 % en masa, más preferiblemente no superior al 60 % en masa y aún más preferiblemente no superior al 50 % en masa.

[0094] El contenido del componente (a1-2) es preferiblemente no inferior al 25 % en masa, más preferiblemente no inferior al 40 % en masa y aún 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 y aún más preferiblemente no superior al 75 % en masa.

[0095] La relación de masa del componente (a1-1) respecto al componente (a1-2) [componente (a1-1)/componente (a1-2)] es preferiblemente no inferior a 0,1, más preferiblemente no inferior a 0,2 y aún más preferiblemente no inferior a 0,3 y es también preferiblemente no superior a 1,5, más preferiblemente no superior a 1,2, aún más preferiblemente no superior a 1,0 y además aún más preferiblemente no superior a 0,6.

[0096] El polímero no reticulado (a1) utilizado en la presente memoria puede estar en forma de un producto sintetizado adecuadamente o de un producto disponible comercialmente.

[0097] El peso molecular promedio ponderado del monómero no reticulado (a1) es preferiblemente no inferior a 3.000, más preferiblemente no inferior a 5.000 y aún más preferiblemente no inferior a 10.000, y es también preferiblemente no superior a 100.000, más preferiblemente no superior a 50.000 y aún más preferiblemente no superior a 30.000. El polímero no reticulado (a1) cuyo peso molecular promedio ponderado se encuentra dentro del rango mencionado anteriormente es capaz de permitir que las partículas de polímero muestren una buena estabilidad de dispersión. Mientras tanto, el peso molecular promedio ponderado del polímero puede medirse mediante el método descrito en los Ejemplos a continuación.

[0098] Los ejemplos específicos de productos disponibles comercialmente del polímero no reticulado (a1) incluyen ácidos poliacrílicos tales como “ARON AC-10SL” (nombre comercial) comercializado por Toagosei Co., Ltd.; resinas acrílicas a base de estireno tales como “JONCRYL 67”, “JONCRYL 611”, “JONCRYL 678”, “JONCRYL 680”, “JONCRYL 690” y “JONCRYL 819” (nombres comerciales), todas comercializadas por BASF Japan, Ltd.;

[0099] <Agente de reticulación>

[0100] El agente de reticulación usado en la presente invención tiene preferiblemente una tasa de solubilidad en agua (relación de masa) no superior al 50 %, más preferiblemente no superior al 40 % y aún más preferiblemente no superior al 35 % desde el punto de vista de llevar a cabo de manera eficiente la reacción de reticulación. La “tasa de solubilidad en agua % (relación de masa)” tal como se utiliza en la presente memoria significa una tasa (%) 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).

[0101] El agente de reticulación es preferiblemente un compuesto que contiene dos o más grupos epoxídicos en una molécula del mismo. En el caso de que el polímero no reticulado (a1) contenga un grupo carboxi, un grupo éster o un grupo hidroxi, que se produce mediante la reacción de reticulación, el uso del compuesto que contiene dos o más grupos epoxídicos en una molécula del mismo como agente de reticulación tiene una excelente afinidad con el disolvente orgánico (B), de modo que es posible mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante. Desde el mismo punto de vista que el descrito anteriormente, el agente de reticulación es más preferiblemente un compuesto que contiene un grupo éter glicidílico en una molécula del mismo, y aún más preferiblemente un compuesto 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.

[0102] El peso molecular del agente de reticulación es preferiblemente no inferior a 120, más preferiblemente no inferior a 150 y aún más preferiblemente no inferior a 200, y es también preferiblemente no superior a 2.000, más preferiblemente no superior a 1.500 y aún más preferiblemente no superior a 1.000, desde el punto de vista de facilitar la reacción de reticulación, así como desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante.

[0103] 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.

[0104] El número de grupos epoxídicos contenidos en el agente de reticulación no es inferior a 2 por molécula del mismo, y es también preferiblemente no superior a 6 por molécula del mismo, desde el punto de vista de hacer reaccionar de manera eficiente el agente de reticulación con el polímero no reticulado para mejorar de esta manera la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante. El número de grupos epoxídicos contenidos en el agente de reticulación también es más preferiblemente no superior a 4 por molécula del mismo desde el punto de vista de la buena disponibilidad en el mercado.

[0105] Los ejemplos específicos del agente de reticulación incluyen éteres poliglicidílicos tales como el éter diglicidílico de polipropilenglicol (tasa de solubilidad en agua: 31 %), éter poliglicidílico de glicerol, éter poliglicidílico de poliglicerol, éter poliglicidílico de trimetilolpropano (tasa de solubilidad en agua: 27 %), éter poliglicidílico de sorbitol, éter poliglicidílico de pentaeritritol (insoluble en agua), éter diglicidílico de resorcinol, éter diglicidílico de neopentilglicol, éter diglicidílico de 1,6-hexanodiol y éteres diglicidílicos de tipo bisfenol A hidrogenados. De estos agentes reticulantes, es preferido al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en éter poliglicidílico de trimetilolpropano, éter poliglicidílico de pentaeritritol y éter diglicidílico de 1,6-hexanodiol.

[0106] El grado de reticulación de las partículas de polímero (A) es preferiblemente no inferior al 10 %, más preferiblemente no inferior al 20 % y aún más preferiblemente no inferior al 30 %, y es también preferiblemente no superior al 60 %, más preferiblemente no superior al 50 % y aún más preferiblemente no superior al 40 %.

[0107] El grado de reticulación tal como se utiliza en la presente memoria es un grado de reticulación aparente calculado a partir de un índice de acidez del polímero no reticulado y un equivalente de los grupos funcionales reticulables contenidos en el agente de reticulación. Más específicamente, el grado de reticulación se calcula según la fórmula de [(número equivalente molar de grupos funcionales reticulables del agente de reticulación)/(número equivalente molar de grupos ácidos del polímero no reticulado)].

[0108] En el caso de que el índice de acidez del polímero no reticulado que contiene grupos ácidos no sea inferior a 100 mg de KOH/g ni superior a 320 mg de KOH/g, el grado de reticulación de las partículas de polímero (A) es preferiblemente no inferior al 10 %, más preferiblemente no inferior al 20 % y aún más preferiblemente no inferior al 30 %, y es también preferiblemente no superior al 60 %, más preferiblemente no superior al 50 % y aún más preferiblemente no superior al 40 %, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante.

[0109] La dispersión acuosa de las partículas de polímero (A) usadas en la presente invención se produce preferiblemente mezclando una dispersión acuosa del polímero no reticulado (a1) y el agente de reticulación para someter al polímero no reticulado (a1) a una reacción de reticulación con el agente de reticulación y formar de esta manera un polímero reticulado (A1).

[0110] En la presente invención, en el caso de que el polímero no reticulado (a1) esté en forma de un polímero no reticulado que contiene grupos ácidos, los grupos ácidos del polímero no reticulado se neutralizan parcialmente con el agente neutralizante mencionado a continuación y, además, los grupos ácidos del polímero no reticulado se reticulan parcialmente con el agente de reticulación para formar una estructura reticulada en el polímero, de modo que es posible usar el polímero como la dispersión acuosa de las partículas de polímero (A).

[0111] Desde el mismo punto de vista de completar la reacción de reticulación y conseguir una buena eficiencia de costes, la temperatura usada en el tratamiento de reticulación es preferiblemente no inferior a 40 °C, más preferiblemente no inferior a 50 °C, aún más preferiblemente no inferior a 60 °C y además aún más preferiblemente no inferior a 70 °C, y es también preferiblemente no superior a 95 °C y aún más preferiblemente no superior a 90 °C.

[0112] Además, desde el mismo punto de vista descrito anteriormente, el tiempo de tratamiento de reticulación es preferiblemente no inferior a 0,5 horas, más preferiblemente no inferior a 1 hora, aún más preferiblemente no inferior a 1,5 horas y además aún más preferiblemente no inferior a 3 horas, y es también preferiblemente no superior a 12 horas, más preferiblemente no superior a 10 horas, aún más preferiblemente no superior a 8 y además aún más preferiblemente no superior a 6 horas.

[0113] El tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero (A) en la dispersión acuosa es preferiblemente no inferior a 5 nm, preferiblemente no inferior a 10 nm y más preferiblemente no inferior a 15 nm, y no es superior a 90 nm y preferiblemente no es superior a 80 nm, desde los puntos de vista de suprimir la formación de partículas gruesas y mejorar la estabilidad de eyección de la tinta a base de agua resultante.

[0114] Mientras tanto, el tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero (A) puede medirse mediante el método descrito en los Ejemplos a continuación.

[0115] Además, se prefiere que las partículas de polímero (A) apenas sufran hinchamiento, contracción o floculación entre ellas, y también se prefiere que el tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero (A) en la tinta a base de agua resultante sea el mismo que el tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero (A) en la dispersión acuosa. El rango preferido del tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero (A) en la tinta a base de agua resultante es también el mismo que el rango preferido del tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero (A) en la dispersión acuosa.

[0116] <Disolvente orgánico (B)>

[0117] La tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico (B) calculada según la siguiente fórmula (1) no es superior al 140 % desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante.

[0118] Tasa de cambio en la viscosidad (%) = (η/η<50>) x 100 (1) en donde ηes una viscosidad del disolvente orgánico (B) medida a 32 °C; y η<50>es una viscosidad de una solución acuosa al 50 % en masa del disolvente orgánico (B) medida a 32 °C.

[0119] Cabe señalar que ηy η<50>pueden medirse mediante el método descrito en los Ejemplos a continuación. Además, en el caso de que se usen dos o más disolventes orgánicos en combinación como disolvente orgánico (B), en la fórmula (1) anteriormente mencionada, ηsignifica una viscosidad de una mezcla de los dos o más disolventes orgánicos medida a 32 °C; y η<50>significa una viscosidad de una solución acuosa al 50 % en masa de la mezcla de dos o más disolventes orgánicos medida a 32 °C.

[0120] La tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico (B) es preferiblemente no superior al 135 %, más preferiblemente no superior al 130 %, aún más preferiblemente no superior al 125 %, además aún más preferiblemente no superior al 120 % y aún más preferiblemente no superior al 115 % desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante. El límite inferior de la tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico (B) es preferiblemente no inferior al 5 % desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección de la tinta a base de agua resultante.

[0121] El disolvente orgánico (B) contiene preferiblemente uno o más disolventes orgánicos que tienen un punto de ebullición no inferior a 90 °C, y es más preferente que los puntos de ebullición de todos los disolventes orgánicos contenidos en el disolvente orgánico (B) sean superiores a 100 °C. El valor medio ponderado de los puntos de ebullición del disolvente orgánico (B) es preferiblemente no inferior a 150 °C y más preferiblemente no inferior a 180 °C, y es también preferiblemente no superior a 250 °C, más preferiblemente no superior a 240 °C, aún más preferiblemente no superior a 220 °C y además aún más preferiblemente no superior a 200 °C.

[0122] La pureza del disolvente orgánico (B) es preferiblemente no inferior al 95 % en masa y más preferiblemente no inferior al 98 % en masa.

[0123] En la presente invención, el disolvente orgánico (B) contiene un éter de alcohol polihídrico desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante. El disolvente orgánico (B) puede contener además otros disolventes orgánicos además del éter de alcohol polihídrico. Los ejemplos de los otros disolventes orgánicos incluyen un alcohol polihídrico, un compuesto heterocíclico que contiene nitrógeno, una amida, una amina y un compuesto que contiene azufre.

[0124] El contenido del éter de alcohol polihídrico en el disolvente orgánico (B) es preferiblemente no inferior al 50 % en masa, más preferiblemente no inferior al 60 % en masa, aún más preferiblemente no inferior al 70 % en masa, además aún más preferiblemente no inferior al 75 % en masa, aún más preferiblemente no superior al 80 % en masa, y además preferiblemente no inferior al 90 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 100 % en masa.

[0125] Desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante, el éter de alcohol polihídrico es preferiblemente un éter monoalquílico de polialquilenglicol. El número de átomos de carbono en un grupo alquilo del éter monoalquílico de polialquilenglicol es preferiblemente no inferior a 1 y es también preferiblemente no superior a 4, más preferiblemente no superior a 3 y aún más preferiblemente no superior a 2. El grupo alquilo del éter monoalquílico de polialquilenglicol puede ser lineal o ramificado. Como éter monoalquílico de polialquilenglicol, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante, es preferido al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un éter monoalquílico de dialquilenglicol y un éter monoalquílico de trialquilenglicol, y es más preferido un éter monoalquílico de dialquilenglicol. Además, como éter monoalquílico de polialquilenglicol, es preferido al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un éter monoalquílico de polietilenglicol y un éter monoalquílico de polipropilenglicol, y es más preferido un éter monoalquílico de polietilenglicol.

[0126] El éter de alcohol polihídrico es preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un éter monoalquílico de dietilenglicol, un éter monoalquílico de dipropilenglicol y un éter monoalquílico de trietilenglicol, más preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un éter monoalquílico de dietilenglicol y un éter monoalquílico de dipropilenglicol, y aún más preferiblemente un éter monoalquílico de dietilenglicol.

[0127] Más específicamente, como éter de alcohol polihídrico, es preferido al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en éter monometílico de dietilenglicol, éter monoetílico de dietilenglicol, éter monoisopropílico de dietilenglicol, éter monobutílico de dietilenglicol, éter monoisobutílico de dietilenglicol, éter monometílico de dipropilenglicol y éter monobutílico de trietilenglicol; es más preferido al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en éter monometílico de dietilenglicol, éter monoetílico de dietilenglicol, éter monoisopropílico de dietilenglicol, éter monobutílico de dietilenglicol, éter monoisobutílico de dietilenglicol y éter monometílico de dipropilenglicol; y es aún más preferido al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en éter monometílico de dietilenglicol, éter monoetílico de dietilenglicol y éter monoisopropílico de dietilenglicol.

[0128] Como disolvente orgánico (B), desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección y las propiedades de secado de la tinta a base de agua resultante, el éter de alcohol polihídrico se puede usar en combinación con el alcohol polihídrico. Los ejemplos del alcohol polihídrico incluyen alcoholes dihídricos tales como etilenglicol, dietilenglicol, propilenglicol y alcoholes trihídricos tales como glicerina. Entre estos alcoholes polihídricos, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección y las propiedades de secado de la tinta a base de agua resultante, son preferidos alcoholes dihídricos.

[0129] <Pigmento>

[0130] El tono de la tinta a base de agua de la presente invención no está particularmente limitado, y se pueden utilizar tintas de color cromáticas que tengan un color amarillo, un color magenta, un color cian, un color rojo, un color azul, un color naranja, un color verde; y tintas de color acromáticas que tengan color negro. La tinta a base de agua de la presente invención contiene además un pigmento, ya que la tinta a base de agua resultante es excelente en cuanto a estabilidad de eyección, propiedades de secado y resistencia al roce.

[0131] El pigmento puede ser un pigmento inorgánico o un pigmento orgánico. Además, el pigmento inorgánico u orgánico también se puede usar en combinación con un pigmento extensor, si es necesario.

[0132] Los ejemplos de pigmento inorgánico incluyen negros de carbón, óxidos metálicos, sulfuros metálicos y cloruros metálicos. De estos pigmentos inorgánicos, en particular, los negros de carbón se usan preferiblemente para las tintas negras. Los ejemplos de negros de carbón incluyen los negros de horno, negros de lámparas térmicas, negros de acetileno y negros de canal. Además, los ejemplos de los pigmentos usados en tintas blancas incluyen óxidos metálicos tales como óxido de titanio, óxido de zinc, sílice, alúmina y óxido de magnesio. Entre estos pigmentos para las tintas blancas, es preferido el óxido de titanio.

[0133] Entre los ejemplos de pigmento orgánico se incluyen los pigmentos azoicos, pigmentos diazo, pigmentos de ftalocianina, pigmentos de quinacridona, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de dioxazina, pigmentos de perileno, pigmentos de perinona, pigmentos de tioíndigo, pigmentos de antraquinona y pigmentos de quinoftalona. El tono del pigmento orgánico no está particularmente limitado, y se puede utilizar cualquier pigmento de color cromático que tenga un color amarillo, un color magenta, un color cian, un color azul, un color rojo, un color naranja, un color verde. Los ejemplos específicos de los pigmentos de color cromáticos preferidos incluyen uno o más pigmentos seleccionados del grupo que consiste en productos disponibles comercialmente comercializados con los nombres de C.I. Pigmento Amarillo, C.I. Pigmento Rojo, C.I. Pigmento Naranja, C.I. Pigmento Violeta, C.I. Pigmento Azul y C.I. Pigmento Verde con diversos números de producto.

[0134] Los pigmentos mencionados anteriormente se pueden utilizar solos o en forma de una mezcla de dos o más de los mismos.

[0135] Los pigmentos usados en la presente invención se usan preferiblemente en forma de una dispersión de pigmento a base de agua preparada dispersando el pigmento en un medio acuoso. El pigmento se usa en una configuración de partículas formadas dispersando el pigmento con un dispersante polimérico. El dispersante polimérico se puede usar para dispersar el pigmento en el medio acuoso.

[0136] [Partículas formadas dispersando pigmento con dispersante polimérico]

[0137] Los ejemplos de las partículas formadas dispersando el pigmento con el dispersante polimérico (de aquí en adelante también denominadas simplemente “partículas de polímero dispersas en pigmento”) incluyen 1) partículas formadas amasando el pigmento y el dispersante polimérico y después dispersando el material amasado resultante en un medio tal como agua; 2) partículas formadas agitando el pigmento y el dispersante polimérico en un medio tal como agua, para dispersar el pigmento en un medio tal como agua; 3) partículas formadas mediante dispersión mecánica de una materia prima dispersante polimérica y del pigmento para polimerizar la materia prima dispersante polimérica y después dispersando el pigmento en un medio tal como agua, con el dispersante polimérico resultante.

[0138] Además, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección y la estabilidad de almacenamiento de la tinta a base de agua resultante, se puede añadir un agente de reticulación a las partículas formadas dispersando el pigmento con el dispersante polimérico, para someter al dispersante polimérico a una reacción de reticulación. Los ejemplos de la configuración del pigmento y el dispersante polimérico que están presentes en la tinta a base de agua incluyen la configuración en la que el dispersante polimérico se adsorbe en el pigmento, la configuración en la que el pigmento se incorpora al dispersante polimérico. Entre estas configuraciones, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión del pigmento, se prefiere la configuración de partículas de polímero formadas al incorporar el pigmento en el dispersante polimérico, y es más preferida la configuración de partículas de polímero que encierran el pigmento en las que se incorpora el pigmento.

[0139] [Dispersante polimérico]

[0140] Como dispersante polimérico se puede mencionar al menos un polímero seleccionado del grupo que consiste en polímeros basados en condensación tales como poliésteres, poliuretanos y polímeros a base de vinilo. Entre estos polímeros, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión del pigmento, se prefieren polímeros a base de vinilo que se obtienen mediante polimerización por adición de un monómero de vinilo (tal como un compuesto de vinilo, un compuesto de vinilideno y un compuesto de vinileno). El dispersante polimérico puede estar en forma de un producto sintetizado adecuadamente o de un producto disponible comercialmente.

[0141] En el caso de que las partículas de polímero (A) estén formadas por el polímero reticulado (A1) obtenido mediante reticulación del polímero no reticulado (a1) mencionado anteriormente con el agente de reticulación, el dispersante polimérico y el polímero no reticulado (a1) pueden ser idénticos o diferentes entre sí. Sin embargo, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante, el dispersante polimérico y el polímero no reticulado (a1) son preferiblemente idénticos entre sí. El peso molecular promedio ponderado del dispersante polimérico es preferiblemente no inferior a 3.000, más preferiblemente no inferior a 5.000 y aún más preferiblemente no inferior a 10.000, y es también preferiblemente no superior a 100.000, más preferiblemente no superior a 50.000 y aún más preferiblemente no superior a 30.000, desde el punto de vista de mejorar la dispersabilidad del pigmento.

[0142] Mientras tanto, el peso molecular promedio ponderado puede medirse mediante el método descrito en los Ejemplos a continuación.

[0143] Los ejemplos específicos de productos del dispersante polimérico disponibles comercialmente incluyen ácidos poliacrílicos tales como “ARON AC-10SL”, comercializado por Toagosei Co., Ltd.; resinas acrílicas a base de estireno tales como “JONCRYL 67”, “JONCRYL 611”, “JONCRYL 678”, “JONCRYL 680”, “JONCRYL 690” y “JONCRYL 819”, todas comercializadas por BASF Japan, Ltd.

[0144] [Producción de dispersión de pigmento a base de agua]

[0145] Las partículas formadas dispersando el pigmento con el dispersante polimérico se pueden producir de manera eficiente en forma de una dispersión de pigmento a base de agua (en lo sucesivo también denominada simplemente “dispersión de pigmento”) mediante el proceso que incluye las siguientes etapas I y II.

[0146] Etapa I: someter una mezcla que contiene el dispersante polimérico, el disolvente orgánico, el pigmento y agua (en lo sucesivo también denominada simplemente “mezcla de pigmento”) a un tratamiento de dispersión para obtener una dispersión de partículas de polímero dispersas en pigmento; y

[0147] Etapa II: eliminar el disolvente orgánico de la dispersión obtenida en la etapa I para obtener la dispersión de pigmento a base de agua de las partículas de polímero dispersas en pigmento.

[0148] (Etapa I)

[0149] En la etapa I, se usa preferiblemente el método en el que el dispersante polimérico se disuelve primero en el disolvente orgánico y a continuación el pigmento y el agua, si es necesario junto con un agente neutralizante o un tensioactivo, se añaden y se mezclan en la solución de dispersante polimérico resultante para obtener una dispersión de tipo aceite en agua. El orden de adición de los respectivos componentes a la solución de dispersante polimérico no está particularmente limitado y se prefiere que el agua, el agente neutralizante y el pigmento se añadan secuencialmente en este orden.

[0150] El disolvente orgánico usado para disolver el dispersante polimérico no está particularmente limitado, y se selecciona preferiblemente entre alcoholes alifáticos que tienen no menos de 1 y no más de 3 átomos de carbono, cetonas, éteres y ésteres. De estos disolventes orgánicos, desde los puntos de vista de mejorar la humectabilidad del pigmento, la solubilidad del dispersante polimérico en ellos y la adsorción del dispersante polimérico en el pigmento, son más preferidas las cetonas que tienen no menos de 4 y no más de 8 átomos de carbono, aún más preferidas metiletilcetona y metilisobutilcetona, y además es aún más preferida metiletilcetona.

[0151] Cuando el dispersante polimérico se sintetiza mediante el método de polimerización en solución, el disolvente usado en el método de polimerización se puede usar directamente como tal en la etapa I.

[0152] (Neutralización)

[0153] En el caso de que el dispersante polimérico contenga grupos ácidos, se prefiere que los grupos ácidos se neutralicen al menos parcialmente usando un agente neutralizante. Cuando se neutralizan los grupos ácidos del dispersante polimérico, la neutralización se lleva a cabo preferiblemente de tal modo que el valor de pH de la dispersión resultante no sea inferior a 7 ni superior a 11.

[0154] Como agente neutralizante, se pueden mencionar hidróxidos de metales alcalinos y compuestos básicos tales como aminas orgánicas. De estos agentes neutralizantes, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento, la estabilidad de eyección y la resistencia al roce de la dispersión de pigmento resultante y la tinta a base de agua, son preferidos los hidróxidos de metales alcalinos.

[0155] Los ejemplos específicos de hidróxidos de metales alcalinos incluyen hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio e hidróxido de cesio. De estos hidróxidos de metales alcalinos, son preferidos hidróxido de sodio e hidróxido de potasio. Los ejemplos de aminas orgánicas incluyen amoniaco, dimetilaminoetanol, trietanolamina. Además, el dispersante polimérico que contiene los grupos ácidos puede neutralizarse previamente.

[0156] El agente neutralizante se usa preferiblemente en forma de una solución acuosa del agente neutralizante desde el punto de vista de acelerar de manera suficiente y uniforme la neutralización de los grupos aniónicos del dispersante polimérico.

[0157] El equivalente del agente neutralizante usado es preferiblemente no inferior al 10 % en moles, más preferiblemente no inferior al 15 % en moles, aún más preferiblemente no inferior al 20 % en moles y además aún más preferiblemente no inferior al 25 % en moles, y es también preferiblemente no superior al 60 % en moles, más preferiblemente no superior al 55 % en moles, aún más preferiblemente no superior al 50 % en moles y además aún más preferiblemente no superior al 45 % en moles, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento, estabilidad de eyección y resistencia al roce de la dispersión de pigmento a base de agua resultante y de la tinta a base de agua. Mientras tanto, el equivalente del agente neutralizante usado puede calcularse de acuerdo con la siguiente fórmula. Cuando el equivalente del agente neutralizante usado no es superior al 100 % en moles, el equivalente del agente neutralizante usado tiene el mismo significado que el grado de neutralización del dispersante polimérico a neutralizar. Por otro lado, cuando el equivalente del agente neutralizante usado calculado según la siguiente fórmula supera el 100 % en moles, se entiende que el agente neutralizante está presente en una cantidad excesiva con respecto a los grupos ácidos del dispersante polimérico y, en tal caso, el grado de neutralización del dispersante polimérico se considera que es del 100 %.

[0158] Equivalente (% en moles) de agente neutralizante usado = [{masa (g) de agente neutralizante añadido/equivalente de agente neutralizante}/[{índice de acidez de dispersante polimérico (mg de KOH/g) x masa (g) de dispersante polimérico}/(56 x 1.000)]] x 100.

[0159] (Tratamiento de dispersión)

[0160] En la etapa I, la mezcla de pigmentos se somete a un tratamiento de dispersión para obtener una dispersión de las partículas de polímero dispersas en pigmento. El método de dispersión para obtener la dispersión no está particularmente limitado. Las partículas de pigmento se pueden atomizar en partículas finas que tienen un tamaño de partículas promedio 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, a un tratamiento de dispersión sustancial aplicando una tensión de cizallamiento a la misma para controlar el tamaño de partículas promedio de las partículas de pigmento obtenidas a un valor deseado.

[0161] La temperatura usada en la etapa I, en particular la temperatura usada en el tratamiento de dispersión preliminar en la etapa I, es preferiblemente no inferior a 0 °C, y es también preferiblemente no superior a 40 °C, más preferiblemente no superior a 30 °C y aún más preferiblemente no superior a 25 °C. El tiempo de dispersión es preferiblemente no inferior a 0,5 horas y más preferiblemente no inferior a 0,8 horas, y es también preferiblemente no superior a 30 horas, más preferiblemente no superior a 10 horas y aún más preferiblemente no superior a 5 horas.

[0162] Cuando se somete la mezcla de pigmentos mencionada anteriormente al tratamiento de dispersión preliminar, se pueden usar dispositivos de mezcla y agitación ordinarios, tales como palas tipo ancla y palas dispersoras. De estos dispositivos, se prefieren los mezcladores de agitación de alta velocidad.

[0163] Como medio para aplicar una tensión de cizallamiento a la mezcla de pigmentos en el tratamiento de dispersión sustancial se pueden usar, por ejemplo, máquinas amasadoras tales como molinos de rodillo, amasadoras, homogeneizadores de alta presión tales como “MICROFLUIDIZER” comercializado por Microfluidics Corporation, y dispersores de tipo medio tales como agitadores de pintura, molinos de perlas. Los ejemplos de los dispersantes de tipo medio disponibles comercialmente incluyen “Ultra Apex Mill” comercializado por Kotobuki Industries Co., Ltd., “Pico Mill” comercializado por Asada Iron Works Co., Ltd. Estos dispositivos se pueden utilizar en combinación de dos o más cualesquiera de los mismos. Entre estos dispositivos, los homogeneizadores de alta presión se utilizan preferiblemente desde el punto de vista de reducir un tamaño de partícula del pigmento.

[0164] En el caso de que el tratamiento de dispersión sustancial se lleve a cabo usando un homogeneizador de alta presión, el tamaño de partícula del pigmento se puede ajustar a un valor deseado controlando la presión de tratamiento y el número de pasadas a través del homogeneizador.

[0165] La presión de tratamiento utilizada en el tratamiento de dispersión sustancial es preferiblemente no inferior a 60 MPa, más preferiblemente no inferior a 100 MPa y aún más preferiblemente no inferior a 130 MPa, y es también preferiblemente no superior a 250 MPa, más preferiblemente no superior a 200 MPa y aún más preferiblemente no superior a 180 MPa, desde el punto de vista de mejorar la productividad de la dispersión y la eficiencia de costes. También, el número de pasadas a través del homogeneizador es preferiblemente no inferior a 3 y más preferiblemente no inferior a 10, y es también preferiblemente no superior a 30 y más preferiblemente no superior a 25.

[0166] (Etapa II)

[0167] En la etapa II, al eliminar el disolvente orgánico de la dispersión obtenida en la etapa I mediante cualquier método conocido convencionalmente, es posible obtener la dispersión a base de agua de las partículas de polímero dispersas en pigmento (dispersión de pigmento). El disolvente orgánico se elimina preferiblemente sustancialmente por completo de la dispersión acuosa de pigmento así obtenida. Sin embargo, el disolvente orgánico residual puede estar presente en la dispersión de pigmento, salvo que los objetivos y efectos ventajosos de la presente invención se vean afectados negativamente por el disolvente orgánico residual. El contenido del disolvente orgánico residual en la dispersión de pigmento es preferiblemente no superior al 0,1 % en masa y más preferiblemente no superior al 0,01 % en masa. Además, si es necesario, la dispersión puede someterse a tratamientos de calentamiento y agitación antes de eliminar el disolvente orgánico de la misma por destilación.

[0168] En la dispersión de pigmento así obtenida, las partículas de polímero dispersas en pigmento se dispersan en un medio acuoso que contiene agua como medio principal.

[0169] La concentración de componentes no volátiles en la dispersión de pigmento resultante (contenido de sólidos de la dispersión de pigmento) es preferiblemente no inferior al 10 % en masa y más preferiblemente no inferior al 15 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 30 % en masa y más preferiblemente no superior al 25 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de la dispersión de pigmento, así como desde el punto de vista de facilitar la preparación de la tinta a base de agua.

[0170] Mientras tanto, el contenido de sólidos de la dispersión de pigmento se puede medir mediante el método descrito en los Ejemplos a continuación.

[0171] El contenido del pigmento en la mezcla de pigmentos es preferiblemente no inferior al 3 % en masa, más preferiblemente no inferior al 5 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 10 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 30 % en masa, más preferiblemente no superior al 25 % en masa y aún más preferiblemente no superior al 20 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de la dispersión de pigmento, así como desde el punto de vista de facilitar la preparación de la tinta a base de agua. La relación de masa del pigmento respecto al dispersante polimérico [pigmento/ dispersante polimérico] en la dispersión de pigmento resultante es preferiblemente no inferior a 0,5, más preferiblemente no inferior a 1 y aún más preferiblemente no inferior a 2, y es también preferiblemente no superior a 5, más preferiblemente no superior a 4 y aún más preferiblemente no superior a 3,5, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de la dispersión de pigmento.

[0172] El tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero dispersas en pigmento no es inferior a 95 nm y preferiblemente no inferior a 105 nm, y también es no superior a 200 nm, preferiblemente no superior a 160 nm y más preferiblemente no superior a 140 nm, desde el punto de vista de suprimir la formación de partículas gruesas, así como desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección de la tinta a base de agua resultante.

[0173] Mientras tanto, el tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero dispersas en pigmento se puede medir mediante el método descrito en los Ejemplos a continuación.

[0174] Además, se prefiere que las partículas de polímero dispersas en pigmento apenas sufran hinchamiento, contracción o floculación entre las mismas, y también se prefiere que el tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero dispersas en pigmento en la tinta a base de agua resultante sea el mismo que el tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero dispersas en pigmento en la dispersión de pigmento. El rango preferido del tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero dispersas en pigmento en la tinta a base de agua resultante es también el mismo que el rango preferido del tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero dispersas en pigmento en la dispersión acuosa.

[0175] El tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero (A) mencionadas anteriormente es preferiblemente menor que el tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero dispersas en pigmento, y el primer tamaño de partículas promedio es más preferiblemente menor en 10 nm o más, y aún más preferiblemente menor en 20 nm o más, que el último tamaño de partículas promedio.

[0176] [Método para producir tinta a base de agua]

[0177] La tinta a base de agua de la presente invención se puede producir de manera eficiente preferiblemente mezclando la dispersión acuosa que contiene las partículas de polímero (A) y el disolvente orgánico (B), si es necesario junto con agua, el pigmento y diversos aditivos tales como un tensioactivo. El pigmento se mezcla preferiblemente en forma de una dispersión preparada dispersando el pigmento en un medio acuoso. Desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante, el pigmento se mezcla más preferiblemente en forma de una dispersión de pigmento a base de agua de las partículas de polímero dispersas en pigmento. El método de mezclar los componentes respectivos mencionados anteriormente no está particularmente limitado.

[0178] Los ejemplos del tensioactivo incluyen un tensioactivo no iónico, un tensioactivo aniónico, un tensioactivo anfolítico, un tensioactivo a base de silicona, un tensioactivo a base de flúor. Entre estos otros tensioactivos, es preferido un tensioactivo no iónico.

[0179] Los ejemplos de los aditivos usados en el método para producir la tinta a base de agua incluyen un humectante, un agente humectante, un penetrante, un controlador de viscosidad, un agente antiespumante, un agente antiséptico, un agente a prueba de moho y un agente antioxidante.

[0180] El contenido de los componentes respectivos en la tinta a base de agua de la presente invención, así como las propiedades de la tinta, son los siguientes.

[0181] El contenido de las partículas de polímero (A) en la tinta a base de agua es preferiblemente no inferior al 0,5 % en masa, más preferiblemente no inferior al 1 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 1,5 % en masa desde el punto de vista de mejorar las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante, y es también preferiblemente no superior al 10 % en masa, más preferiblemente no superior al 8 % en masa, aún más preferiblemente no superior al 6 % en masa y además aún más preferiblemente no superior al 3 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección de la tinta a base de agua resultante.

[0182] La relación de masa del pigmento respecto a las partículas de polímero (A) [pigmento/partículas de polímero (A)] en la tinta a base de agua es preferiblemente no inferior a 0, más preferiblemente no inferior a 0,5, aún más preferiblemente no inferior a 1 y además aún más preferiblemente no inferior a 1,5 desde el punto de vista de mejorar las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante, y es también preferiblemente no superior a 4, más preferiblemente no superior a 3 y aún más preferiblemente no superior a 2,5 desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección de la tinta a base de agua resultante.

[0183] El contenido del disolvente orgánico (B) en la tinta a base de agua es preferiblemente no inferior al 5 % en masa, más preferiblemente no inferior al 10 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 15 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante, y es también preferiblemente no superior al 40 % en masa, más preferiblemente no superior al 35 % en masa, aún más preferiblemente no superior al 30 % en masa y además aún más preferiblemente no superior al 25 % en masa, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de secado de la tinta a base de agua resultante.

[0184] El contenido del éter de alcohol polihídrico en la tinta a base de agua es preferiblemente no inferior al 3 % en masa, más preferiblemente no inferior al 5 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 10 % en masa desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante, y es también preferiblemente no superior al 40 % en masa, más preferiblemente no superior al 35 % en masa, aún más preferiblemente no superior al 30 % en masa y además aún más preferiblemente no superior al 25 % en masa, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de secado de la tinta a base de agua resultante.

[0185] En el caso de que el disolvente orgánico (B) en la tinta a base de agua contenga el alcohol polihídrico, el contenido del alcohol polihídrico en la tinta a base de agua es preferiblemente no superior al 10 % en masa y más preferiblemente no superior al 5 % en masa desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante. Además, el contenido del alcohol polihídrico trivalente o de valencia superior en la tinta a base de agua es preferiblemente no superior al 5 % en masa y más preferiblemente no superior al 2 % en masa desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de la tinta a base de agua resultante.

[0186] La relación de masa del disolvente orgánico (B) respecto a las partículas de polímero (A) [disolvente orgánico (B) /partículas de polímero (A) insolubles en agua] en la tinta a base de agua es preferiblemente no inferior a 2, más preferiblemente no inferior a 5 y aún más preferiblemente no inferior a 10 desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección de la tinta a base de agua resultante, y es también preferiblemente no superior a 20, más preferiblemente no superior a 17 y aún más preferiblemente no superior a 15 desde el punto de vista de mejorar las propiedades de secado de la tinta a base de agua resultante.

[0187] El contenido de agua en la tinta a base de agua es preferiblemente no inferior al 40 % en masa, más preferiblemente no inferior al 50 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 60 % en masa, y es también preferiblemente no superior al 85 % en masa, más preferiblemente no superior al 80 % en masa, aún más preferiblemente no superior al 75 % en masa y además aún más preferiblemente no superior al 70 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección de la tinta a base de agua resultante.

[0188] En el caso de que la tinta a base de agua contenga el pigmento, el contenido del pigmento en la tinta a base de agua es preferiblemente no inferior al 1 % en masa, más preferiblemente no inferior al 2 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 3 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la densidad óptica de la tinta a base de agua resultante tras la impresión, y es también preferiblemente no superior al 15 % en masa, más preferiblemente no superior al 10 % en masa y aún más preferiblemente no superior al 5 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de eyección y la estabilidad de almacenamiento de la tinta a base de agua resultante.

[0189] En el caso de que el pigmento esté disperso con el dispersante polimérico, la relación de masa del pigmento respecto al dispersante polimérico [pigmento/dispersante polimérico] en la tinta a base de agua es preferiblemente no inferior a 0,5, más preferiblemente no inferior a 1 y aún más preferiblemente no inferior a 2 y es también preferiblemente no superior a 5, más preferiblemente no superior a 4 y aún más preferiblemente no superior a 3,5.

[0190] (Propiedades de la tinta a base de agua)

[0191] La viscosidad de la tinta mencionada anteriormente, medida a 32 °C, es preferiblemente no inferior a 2,0 mPa•s, más preferiblemente no inferior a 3,0 mPa•s y aún más preferiblemente no inferior a 4,0 mPa•s, y es también preferiblemente no superior a 12 mPa•s, más preferiblemente no superior a 9,0 mPa•s y aún más preferiblemente no superior a 7,0 mPa•s, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta a base de agua resultante.

[0192] La viscosidad de la tinta a base de agua medida a 32 °C puede medirse mediante el método descrito en los Ejemplos a continuación.

[0193] El valor del pH de la tinta a base de agua medido a 25 °C es preferiblemente no inferior a 7,0, más preferiblemente no inferior a 7,2 y aún más preferiblemente no inferior a 7,5 desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta a base de agua resultante, y es también preferiblemente no superior a 11,0, más preferiblemente no superior a 10,0 y aún más preferiblemente no superior a 9,5 desde el punto de vista de mejorar la resistencia de los miembros a la tinta a base de agua y suprimir la irritación de la piel.

[0194] El valor de pH de la tinta a base de agua medido a 25 °C puede medirse mediante el método descrito en los Ejemplos a continuación.

[0195] [Método de impresión]

[0196] El método de impresión de la presente invención es un método de impresión en el que los caracteres o imágenes se imprimen en un medio de impresión utilizando la tinta a base de agua mencionada anteriormente. La tinta a base de agua mencionada anteriormente es capaz de proporcionar un material impreso que tiene excelentes propiedades de secado y resistencia al roce incluso cuando se imprime en un medio de impresión con baja absorción de agua y, por lo tanto, se puede usar adecuadamente como tinta a base de agua para la impresión flexográfica, para la impresión por huecograbado o para la impresión por inyección de tinta. La tinta a base de agua tiene una excelente estabilidad de eyección incluso cuando se usa en un método de impresión por inyección de tinta y, por lo tanto, se usa preferiblemente como tinta a base de agua para la impresión por inyección de tinta.

[0197] En el método de impresión por inyección de tinta que usa la tinta a base de agua mencionada anteriormente, se puede usar cualquiera de un método de impresión con cabezal en serie y un método de impresión con cabezal lineal. Sin embargo, el método de impresión por inyección de tinta se lleva a cabo preferiblemente usando un aparato de impresión por inyección de tinta equipado con un cabezal de impresión de tipo lineal. El cabezal de impresión de tipo lineal es un cabezal de impresión de forma alargada que tiene una longitud casi idéntica a la anchura del medio de impresión. En el método de impresión por inyección de tinta que utiliza el cabezal de impresión de tipo lineal, mientras se mantiene el cabezal de impresión estacionario y se mueve el medio de impresión en una dirección de transporte del mismo, las gotículas de tinta se expulsan desde las aberturas de las boquillas del cabezal de impresión al medio de impresión en asociación con el movimiento del medio de impresión, por lo que es posible permitir que las gotículas de tinta se adhieran al medio de impresión para imprimir caracteres o imágenes sobre el mismo.

[0198] Los ejemplos del medio de impresión incluyen medios de impresión con baja absorción de agua tales como un papel artístico, un papel estucado, una película de resina.

[0199] Los ejemplos específicos de productos de papel estucado disponibles comercialmente incluyen un papel estucado brillante versátil “OK Topcoat ” (peso base: 104,7 g/m<2>; absorción de agua medida al poner en contacto con agua durante 100 milisegundos (de aquí en adelante definida del mismo modo): 4,9 g/m<2>) disponible de Oji Paper Co., Ltd., el papel estucado brillante con espuma multicolor (peso base: 104,7 g/m<2>; absorción de agua: 5,2 g/m<2>) comercializado por Oji Paper Co., Ltd., “UPM Finesse Gloss” (peso base: 115 g/m<2>; absorción de agua: 3,1 g/m<2>) comercializado por UPM, “UPM Finesse Matt” (peso base: 115 g/m<2>; absorción de agua: 4,4 g/m<2>) comercializado por UPM, “TerraPress Silk” (peso base: 80 g/m<2>; absorción de agua: 4,1 g/m<2>) comercializado por Stora Enso.

[0200] Los ejemplos de la película de resina incluyen una película de poliéster, una película de cloruro de polivinilo, una película de polipropileno, una película de polietileno y una película de nylon. Estas películas de resina pueden someterse a tratamientos superficiales tales como el tratamiento de corona, si es necesario.

[0201] “LUMIRROR (marca registrada) T60” (tereftalato de polietileno; absorción de agua: 2,3 g/m<2>) comercializado por Toray Industries, Inc., “FE2001” (tereftalato de polietileno tratado con descarga en corona); absorción de agua: 0 g/m<2>) comercializado por Futamura Chemical Co, Ltd., “PVC80B P” (cloruro de polivinilo; absorción de agua: 1.4 g/m<2>) comercializado por Lintec Corporation, “KINATH KEE 70CA” (polietileno) comercializado por Lintec Corporation, “YUPO SG90 PAT1” (polipropileno) comercializado por Lintec Corporation, “BONYL RX” (nylon) comercializado por Kohjin Film & Chemicals Co., Ltd.

[0202] El método de impresión de la presente invención es capaz de proporcionar un material impreso que tiene excelentes estabilidad de eyección, propiedades de secado y resistencia al roce. Por lo tanto, en el método de impresión, es preferible usar un medio de impresión cuya absorción de agua por unidad de superficie del mismo, medida al poner en contacto el medio de impresión con agua pura durante 100 milisegundos, no sea inferior a 0 g/m<2>ni superior a 10 g/m<2>.

[0203] La absorción de agua del medio de impresión usado en la presente invención por unidad de superficie del mismo, medida al poner en contacto el medio de impresión con agua pura durante 100 milisegundos, es preferiblemente no inferior a 0 g/m<2>y no superior a 6 g/m<2>, más preferiblemente no inferior a 0 g/m<2>y no superior a 4,5 g/m<2>, y aún más preferiblemente no inferior a 0 g/m<2>y no superior a 2,5 g/m<2>.

[0204] Además, en el método de impresión de la presente invención, también se puede usar como medio de impresión un medio de impresión que absorba agua, tal como un papel normal o un papel libre de madera.

[0205] Ejemplos

[0206] En los siguientes Ejemplos de preparación, Ejemplos de producción, Ejemplos y Ejemplos comparativos, la(s) “parte(s)” y el “%” indican “parte(s) en masa” y “% en masa”, respectivamente, salvo que se indique lo contrario. (1) Medición del índice de acidez del polímero no reticulado

[0207] Se mezcló un gramo de un polímero no reticulado con 50 g de agua sometida a intercambio iónico y a continuación con 6 ml de una solución de hidróxido de sodio 0,1 N. Se añadió gradualmente gota a gota ácido clorhídrico 0,1 N a la solución resultante para medir dos puntos de inflexión del valor de pH de la misma en la curva de valoración observada. El número de moles del ácido calculado a partir de la diferencia entre las cantidades (títulos) del ácido clorhídrico 0,1 N añadidas gota a gota, medido en los dos puntos de inflexión, corresponde al número de moles de grupos ácidos del polímero no reticulado. El número así determinado de moles de los grupos ácidos del polímero no reticulado se convierte en un índice de acidez del mismo.

[0208] (2) Medición del peso molecular promedio ponderado del polímero

[0209] El peso molecular promedio ponderado del polímero se midió mediante cromatografía de permeación en gel (GPC) [aparato de GPC: “HLC-8120GPC” comercializado por Tosoh Corporation; columnas: “TSK-GEL, α-M” x 2 comercializadas por Tosoh Corporation; caudal: 1 ml/min] usando una solución preparada disolviendo ácido fosfórico (reactivo garantizado) comercializado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., y bromuro de litio (reactivo) comercializado por Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., en N, N-dimetilformamida (para cromatografía líquida de alta resolución) comercializada por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., de manera que las concentraciones de ácido fosfórico y bromuro de litio en la solución resultante eran de 60 mmol/l y 50 mmol/l, respectivamente, como eluyente, y utilizando poliestirenos monodispersos que tienen pesos moleculares previamente conocidos como sustancia estándar de referencia.

[0210] (3) Medición de tamaños de partículas promedio de partículas de polímero (A) insolubles en agua y partículas de polímero dispersas en pigmento

[0211] Las partículas se sometieron a un análisis cumulante utilizando un sistema de análisis de partículas por láser “ELS-8000” comercializado por Otsuka Electrics Co., Ltd., para medir un tamaño de partículas promedio de las mismas. La medición se llevó a cabo en condiciones que incluían una temperatura de 25 °C, un ángulo entre luz incidente y detector de 90 ° y un número acumulado 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. La medición también se llevó a cabo ajustando la concentración de la dispersión a medir al 5 x 10<-3>% en términos de un contenido de sólidos de la misma. Los tamaños de partículas promedio cumulantes así medido se definieron como los tamaños de partícula promedio respectivos de las partículas de polímero (A) insolubles en agua y las partículas de polímero dispersas en pigmento (B).

[0212] e c n e ηy η<5>

[0213] (Medición de η)

[0214] La viscosidad del disolvente orgánico (B) usado se midió a 32 °C usando un viscosímetro tipo E “TV-25” (dotado de un rotor cónico estándar (1°34' x R24); velocidad de rotación: 50 rpm) comercializado por Toki Sangyo Co., Ltd. En el caso en el que se usaron dos o más disolventes orgánicos como disolvente orgánico (B), se midió la viscosidad de una mezcla que contenía los dos o más disolventes orgánicos en la relación de mezcla predeterminada.

[0215] (Medición de η<50>)

[0216] La viscosidad de una solución acuosa diluida al 50 % del disolvente orgánico (B) preparada diluyendo el disolvente orgánico (B) usado con agua sometida a intercambio iónico se midió a 32 °C usando el mismo viscosímetro de tipo E que el usado anteriormente para la medición de η. En el caso en el que se usaron dos o más disolventes orgánicos como disolvente orgánico (B), se midió la viscosidad de una solución acuosa diluida al 50 % de una mezcla que contenía estos disolventes orgánicos en la relación de mezcla predeterminada que se preparó diluyendo la mezcla con agua sometida a intercambio iónico.

[0217] (5) Medición del contenido de sólidos

[0218] El sulfato de sodio secado hasta un peso constante en un desecador se pesó en una cantidad de 10,0 g y se cargó en un contenedor de polipropileno de 30 ml (ϕ: 40 mm; altura: 30 mm), y se añadió al contenedor aproximadamente 1,0 g de una muestra a medir. El contenido del recipiente se mezcló y después se pesó con precisión. La mezcla resultante se mantuvo en el contenedor a 105 °C durante 2 horas para eliminar los componentes volátiles de la misma, y se dejó adicionalmente reposar en un desecador durante 15 minutos para medir la masa de la misma. La masa de la muestra después de eliminar los componentes volátiles de la misma se consideró como la masa de los sólidos contenidos en la misma. El contenido de sólidos de la muestra se calculó dividiendo la masa de los sólidos entre la masa de la muestra inicialmente añadida.

[0219] (6) Medición de la viscosidad de la tinta a base de agua

[0220] La viscosidad de la tinta a base de agua se midió a 32 °C usando un viscosímetro tipo E “TV-25” (dotado de un rotor cónico estándar (1°34' x R24); velocidad de rotación: 50 rpm) comercializado por Toki Sangyo Co., Ltd.

[0221] (7) Medición del pH de la tinta a base de agua

[0222] El valor del pH de la tinta a base de agua se midió a 25 °C usando un medidor de pH de sobremesa “F-71” comercializado por Horiba Ltd., dotado de un electrodo de pH “6337-10D” comercializado por Horiba Ltd.

[0223] (8) Absorción de agua del medio de impresión por unidad de superficie del mismo medida al poner en contacto el medio de impresión con agua pura durante 100 milisegundos

[0224] Utilizando un absortómetro de barrido automático “KM500win” comercializado por Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd., se midió la cantidad de agua pura transferida a un medio de impresión cuando se puso en contacto con agua pura durante 100 milisegundos a 23 °C con una humedad relativa del 50 %. La cantidad así determinada de agua pura transferida al medio de impresión se definió como una absorción de agua del medio de impresión medida en un tiempo de contacto con agua pura de 100 milisegundos. Las condiciones de medición se muestran a continuación.

[0225] “Método en espiral”

[0226] Tiempo de contacto: de 0,010 a 1,0 (segundos)

[0227] Etapa (mm): 7

[0228] Longitud por muestreo (grado): 86,29

[0229] Radio de inicio (mm): 20 Radio de extremo (mm): 60

[0230] Tiempo mínimo de contacto (ms): 10 Tiempo de contacto máximo (ms): 1000 Patrón de muestreo (1-50): 50

[0231] Número de puntos de muestreo (>0): 19

[0232] “Cabezal cuadrado”

[0233] Envergadura de división (mm): 1 Anchura de división (mm): 5

[0234] Ejemplo de preparación 1 (Preparación de una dispersión de pigmento a base de agua)

[0235] Veinticinco partes de una resina a base de ácido acrílico-estireno “JONCRYL 690” (peso molecular medio ponderado: 16.500; índice de acidez: 240 mg de KOH/g) comercializada por BASF Japan, Ltd., se mezclaron con 78,6 partes de metiletilcetona. A continuación, 6,3 partes de una solución acuosa de hidróxido de sodio 5 N (contenido de sólidos de hidróxido de sodio: 16,9 %; para la valoración volumétrica) comercializada por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., para neutralizar así el polímero de manera que la relación del número de moles de hidróxido de sodio respecto al número de moles de grupos carboxi del polímero era del 40 % (grado de neutralización: 40 % en moles). Además, se añadieron 100 partes de agua sometida a intercambio iónico y a continuación 100 partes de un pigmento cian “TGR-SD” (nombre comercial; C.I. Pigmento Azul (15:3) comercializado por DIC Corporation a la solución de reacción resultante. La dispersión resultante así obtenida se agitó a 20 °C durante 60 minutos utilizando un dispersor “ULTRA DISPER” (nombre comercial) comercializado por Asada Iron Works Co., Ltd., mientras se operaba una pala dispersora del mismo a una velocidad de rotación de 7.000 rpm.

[0237] La mezcla resultante se sometió a un tratamiento de dispersión a una presión de 200 MPa utilizando un “Microfluidizer” (nombre comercial) comercializado por Microfluidics Corporation haciendo pasar la dispersión a través del dispositivo 10 veces. La dispersión obtenida se mezcló con 250 partes de agua sometida a intercambio iónico y se agitó conjuntamente, y a continuación se dejó reposar a 60 °C a presión reducida para eliminar MEK de la misma, seguido de la eliminación adicional de una parte de agua de la misma. La dispersión resultante se sometió a un tratamiento de filtración usando una jeringa sin aguja con una capacidad de 25 ml comercializada por Terumo Corporation equipada con un filtro de malla de 5 µm (membrana de acetilcelulosa; diámetro exterior: 2,5 cm) comercializado por FUJIFILM Corporation para eliminar las partículas gruesas de la misma, obteniendo de esta manera una dispersión de pigmento a base de agua 1 que tiene un contenido de sólidos del 20 % (en la que el contenido de pigmento: 75 %; contenido de polímero: 25 %) (tamaño de partículas promedio: 108 nm).

[0239] Ejemplo de producción 1 (Producción de dispersión acuosa de partículas de polímero no reticulado (a1-1))

[0241] Se mezclaron veinticinco partes de una resina a base de ácido acrílico-estireno “JONCRYL 690” con 100 partes de agua sometida a intercambio iónico y a continuación se añadieron 6,3 partes de una solución acuosa de hidróxido de sodio 5 N (contenido de sólidos de hidróxido de sodio: 16,9 %; para la valoración volumétrica) comercializada por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., a la solución mezclada resultante para neutralizar el polímero de manera que la relación del número de moles de hidróxido de sodio respecto al número de moles de grupos carboxi del polímero era del 40 %. La solución de reacción así obtenida se agitó a 90 °C durante 3 horas usando un agitador magnético y se autoemulsionó, obteniendo de esta manera una dispersión acuosa de partículas de polímero no reticulado (a1-1) que tenían un contenido de sólidos del 20 % (tamaño de partículas promedio: 20 nm).

[0243] Ejemplo de producción 2 (Producción de dispersión acuosa de partículas de polímero (A1-1))

[0245] Se cargó una botella de vidrio con cuello de rosca con 100 partes de la dispersión acuosa de las partículas de polímero no reticulado (a1-1) (contenido de sólidos: 20 %) obtenida en el Ejemplo de producción 1, y a continuación con 4,41 partes de éter poliglicidílico de trimetilolpropano “DENACOL EX-321L” (equivalente epoxídico: 129) como agente de reticulación comercializado por Nagase Chemtex Corporation y 17,6 partes de agua sometida a intercambio iónico, y sellado herméticamente con una tapa. El contenido de la botella de vidrio se calentó a 80 °C durante 5 horas mientras se agitaba con un agitador. Transcurridas 5 horas, el contenido de la botella de vidrio se enfrió a temperatura ambiente y a continuación se sometió a un tratamiento de filtración utilizando una jeringa sin aguja de 25 ml de capacidad comercializada por Terumo Corporation equipada con un filtro de malla de 5 µm (membrana de acetilcelulosa; diámetro exterior: 2,5 cm) comercializado por FUJIFILM Corporation, obteniendo de esta manera una dispersión acuosa de partículas de polímero (A1-1) que tienen un contenido de sólidos del 20 % (tamaño de partículas promedio: 65 nm).

[0246] Ejemplo de producción comparativo 1 (Producción de dispersión acuosa de partículas de polímero (AC-1))

[0248] Un matraz separable de 1000 ml de capacidad se cargó con 145 partes de metacrilato de metilo comercializado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 50 partes de acrilato de 2-etilhexilo comercializado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 5 partes de ácido metacrílico comercializado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 18,5 partes de “LATEMUL E118B” (nombre comercial; emulsionante; contenido de ingrediente activo: 26 %) comercializado por Kao Corporation, 96 partes de agua sometida a intercambio iónico y persulfato potásico comercializado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., y el contenido del matraz se agitó usando una pala de agitación (300 rpm), obteniendo de esta manera una emulsión monomérica.

[0250] Un recipiente de reacción se cargó con 4,6 partes de “LATEMUL E118B”, 186 partes de agua sometida a intercambio iónico y 0,08 partes de persulfato potásico, y la atmósfera interior del recipiente de reacción se sustituyó completamente con nitrógeno gaseoso. En una atmósfera de nitrógeno, el contenido del recipiente de reacción se calentó a 80 °C mientras se agitaba con una pala de agitación (200 rpm) y, a continuación, la emulsión monomérica mencionada anteriormente se cargó en un embudo de goteo y se añadió gota a gota al recipiente de reacción durante 3 horas para hacer reaccionar la emulsión monomérica con el contenido del recipiente de reacción, obteniendo de esta manera una dispersión acuosa de partículas de polímero (AC-1) con un contenido de sólidos del 42 % (tamaño de partículas promedio: 100 nm).

[0251] Ejemplo 1

[0252] Diez partes de la dispersión acuosa de las partículas de polímero (A1-1) obtenidas en el Ejemplo de producción 2 (contenido de sólidos: 20 %; partículas de polímero (A1-1): 2 partes), 25 partes de éter monometílico de dietilenglicol comercializado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 27,5 partes de la dispersión de pigmento a base de agua 1 (contenido de sólidos: 20 %) obtenido en el Ejemplo de preparación 1, y 0,5 partes de un tensioactivo a base de silicona “KF-642” (nombre comercial; silicona modificada con poliéter) comercializado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., se mezclaron entre sí, y la mezcla resultante se mezcló adicionalmente con agua sometida a intercambio iónico para ajustar la cantidad total de la mezcla a 100 partes, obteniendo de esta manera una tinta a base de agua 1. Ejemplos 2 a 12 y Ejemplos comparativos 1 a 8

[0253] Se repitió el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1, excepto que la formulación de los componentes respectivos se cambió por las que se muestran en las Tablas 1 y 2, obteniendo de esta manera las tintas a base de agua 2 a 12 de los Ejemplos 2 a 12 y las tintas a base de agua C1 a C8 de los Ejemplos comparativos 1 a 8.

[0254] La viscosidad de cada una de las tintas a base de agua 1 a 12, medida a 32 °C, fue de aproximadamente 4,5 mPa•s, y valor de pH de las mismas, medido a 25 °C, estuvo en el rango de 7,5 a 9,5.

[0255] Mientras tanto, las cantidades de las partículas de polímero (A) insolubles en agua y las dispersiones de pigmento a base de agua, tal como se muestran en las Tablas 1 y 2, se indican mediante las cantidades de ingredientes activos contenidos en las mismas. Además, las anotaciones respectivas en las Tablas 1 y 2 son las siguientes.

[0256] [Disolvente orgánico (B)]

[0257] MDG: Éter monometílico de dietilenglicol (punto de ebullición (p. e.): 194 °C) EDG: Éter monoetílico de dietilenglicol (p. e.: 202 °C)

[0258] iPDG: Éter monoisopropílico de dietilenglicol (p. e.: 207 °C)

[0259] BDG: Éter monobutílico de dietilenglicol (p. e.: 230 °C)

[0260] iBDG: Éter monoisobutílico de dietilenglicol (p. e.: 230 °C)

[0261] BTG: Éter monobutílico de trietilenglicol (p. e.: 276 °C)

[0262] MFDG: Éter monometílico de dipropilenglicol (p. e.: 190 °C)

[0263] PG: Propilenglicol (p. e.: 188 °C)

[0264] Gly: Glicerina (p. e.: 290 °C)

[0265] 2P: 2-Pirrolidona (p. e.: 245 °C)

[0266] IPA: Isopropanol (p. e.: 82 °C)

[0267] [Tensioactivo]

[0268] KF-642 (nombre comercial): Tensioactivo a base de silicona (silicona modificada con poliéter) comercializado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

[0269] Las tintas a base de agua obtenidas en los Ejemplos 1 a 12 y los Ejemplos comparativos 1 a 8 se evaluaron para determinar la estabilidad de eyección, las propiedades de secado y la resistencia al roce de las mismas mediante los siguientes métodos. Los resultados se muestran en la Tablas 1 y 2.

[0270] (Preparación de material impreso)

[0271] En condiciones ambientales de una temperatura de 25 ± 1 °C y una humedad relativa del 30 ± 5 %, las respectivas tintas a base de agua obtenidas en los Ejemplos y Ejemplo mencionados anteriormente se cargaron en un aparato de evaluación de la impresión comercializado por Trytech Co., Ltd., dotado de un cabezal de impresión por inyección de tinta “KJ4B-HD06MHG-STDV” (tipo piezoeléctrico) comercializado por Kyocera Corporation.

[0272] Las condiciones de operación del aparato de evaluación de impresión se establecieron en una tensión de cabezal aplicada de 26 V, una frecuencia de 10 kHz, una cantidad de gotículas de tinta expulsadas de 5 pl, una temperatura del cabezal de 32 °C, una resolución de 600 dpi, el número de inyecciones de tinta para la descarga antes de ser expulsada de 200 inyecciones y una presión negativa de -4,0 kPa.

[0273] Un papel estucado “OK Topcoat ” (nombre comercial; absorción de agua: 4,9 g/m<2>) como medio de impresión con baja absorción de agua comercializado por Oji Paper Co., Ltd., o una película de tereftalato de polietileno “LUMIRROR (marca registrada) T60 #75” (absorción de agua: 2,3 g/m<2>) como medio de impresión no absorbente de agua comercializado por Toray Industries Inc., se fijó en una mesa de transporte mediante vacío de manera que la dirección longitudinal del medio de impresión se alineó con la dirección de transporte del mismo. Se transmitió una orden de impresión al aparato de evaluación de impresión mencionado anteriormente para imprimir un patrón de impresión que tenía una porción de imagen 100 % sólida de 2 cm cuadrados en el medio de impresión, obteniendo de esta manera un material impreso utilizando el medio de impresión con baja absorción de agua o el medio de impresión que no absorbe agua anteriormente mencionado.

[0274] Prueba 1 (estabilidad de eyección)

[0275] Tras preparar un material impreso, la operación de una impresora se suspendió una vez durante 60 minutos y su cabezal de impresión por inyección de tinta se expuso al aire atmosférico. Transcurridos 60 minutos desde la suspensión, se inició de nuevo la operación de impresión de la impresora para observar la condición de eyección de la tinta tras la preparación del material impreso en la primera hoja. La tasa de recuperación de eyección (%) se calculó según la siguiente fórmula para evaluar la estabilidad de eyección de la tinta.

[0276] Tasa de recuperación de eyección (%) = [(Área de eyección de tinta de una imagen sólida impresa tras la exposición del cabezal de impresión al aire atmosférico durante 60 minutos/Área de eyección de tinta de una imagen sólida impresa antes de la prueba)] × 100

[0277] Se reconoció que a medida que aumentaba la tasa de recuperación de eyección (%), la estabilidad de eyección de la tinta se volvía más excelente. Cuando la tasa de recuperación de eyección no era inferior al 70 %, la tinta podía usarse en las aplicaciones prácticas.

[0278] Prueba 2 (Evaluación de las propiedades de secado)

[0279] Una superficie impresa del material impreso obtenido en el párrafo antes mencionado “Preparación de material impreso” se frotó con un bastoncillo de algodón a temperatura ambiente (25 °C) después del transcurso de x segundos desde el momento inmediatamente posterior a la impresión. Concretamente, se imprimieron 20 imágenes sólidas, cada una con un tamaño de 2 cm cuadrados, en la superficie impresa del material impreso, y las superficies de las diferentes imágenes sólidas se frotaron sucesivamente con bastoncillos de algodón respectivos a intervalos de 5 segundos hasta alcanzar los 20 segundos como el tiempo transcurrido desde el momento inmediatamente posterior a la impresión y a continuación a intervalos de 10 segundos después del transcurso de 20 segundos o más. Se midió el tiempo transcurrido x (segundos) desde el momento inmediatamente posterior a la impresión hasta el momento en el que ya no se observaba ninguna transferencia de tinta desde la superficie impresa al bastoncillo de algodón, y se usó como eje de evaluación para evaluar las propiedades de secado de la tinta. Los valores del tiempo transcurrido x en los respectivos ejemplos y ejemplos comparativos se muestran en las tablas 1 y 2. Se reconoció que a medida que se acortaba el tiempo transcurrido x, las propiedades de secado de la tinta se hacían más excelentes. Cuando el valor numérico era inferior a 70, la tinta podía usarse en las aplicaciones prácticas.

[0280] Prueba 3 (Evaluación de la resistencia al roce)

[0281] El material impreso obtenido en el párrafo “Preparación de material impreso” anteriormente mencionado se sometió a un ensayo de resistencia al roce utilizando el “medidor de roce de tinta tipo Sutherland AB-201” comercializado por Tester Sangyo Co., Ltd. En el ensayo de resistencia al roce, el material impreso se secó en condiciones ambientales de 60 °C durante 10 minutos y se frotó con una tela no tejida de celulosa “BEMCOT M-3” como material de fricción comercializado por Asahi Kasei Corp., sobre la que se apoyó un peso con una superficie inferior de 50 cm<2>para aplicar una carga de 900 g a la misma, 10 veces (mediante 10 movimientos recíprocos). El material impreso frotado se observó visualmente para confirmar el estado de la superficie impresa del mismo y evaluar la resistencia al roce de la tinta según las siguientes puntuaciones de evaluación.

[0282] [Puntuaciones de evaluación]

[0283] 3: No se observaron defectos visuales en la superficie del material impreso y no se reconoció ningún cambio en el estado de la superficie impresa entre antes y después del roce.

[0284] 2: Se observaron visualmente algunos defectos en la superficie del material impreso, pero no se produjo ninguna exposición de la superficie del medio de impresión subyacente y, por lo tanto, la tinta aún se podía utilizar en las aplicaciones prácticas.

[0285] 1: Se observaron visualmente defectos en la superficie del material impreso, y la superficie del medio de impresión subyacente quedó parcialmente expuesta, por lo que se plantearon ciertos problemas en la tinta cuando se utilizaba en las aplicaciones prácticas.

[0286] 0: La superficie del medio de impresión subyacente estaba completamente expuesta y, por lo tanto, se planteaban problemas importantes en la tinta cuando se utilizaba en las aplicaciones prácticas.

[0287] Tabla 1-1

[0288]

[0290] Tabla 1-2

[0291]

[0292]

[0294] Tabla 2-1

[0296]

[0298] Tabla 2-2

[0300]

[0301]

[0303] A partir de las Tablas 1 y 2, se confirmó que las tintas a base de agua obtenidas en los Ejemplos respectivos tenían excelentes estabilidad de eyección (capacidad de restauración de eyección), propiedades de secado y resistencia al roce en comparación con las tintas a base de agua obtenidas en los Ejemplos comparativos respectivos.

[0304] Por otro lado, en las tintas a base de agua obtenidas en los Ejemplos comparativos 1, 2 y 8, la tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico (B) contenido en las mismas fue de más del 140 % y, por lo tanto, estas tintas a base de agua se deterioraron en cuanto a estabilidad de eyección, propiedades de secado y resistencia al roce en comparación con las tintas a base de agua obtenidas en los Ejemplos 1 a 12.

[0305] En las tintas a base de agua obtenidas en los Ejemplos comparativos 3, 4, 6 y 7, las partículas de polímero (AC-1) o las partículas de polímero (a1-1) contenidas en las mismas no tenían estructura de reticulación y, por lo tanto, estas tintas a base de agua se deterioraron en cuanto a estabilidad de eyección, propiedades de secado y resistencia al roce en comparación con las tintas a base de agua obtenidas en los Ejemplos 1 a 12.

[0306] La tinta a base de agua obtenida en el Ejemplo comparativo 5 no contenía partículas de polímero (A) y, por lo tanto, era incapaz de mostrar el efecto de mejorar la resistencia al roce.

[0307] Aplicabilidad industrial

[0308] La tinta a base de agua de la presente invención tiene una excelente estabilidad de eyección y es capaz de lograr excelentes propiedades de secado y resistencia al roce cuando se imprime en un medio de impresión con baja absorción de agua.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Una tinta a base de agua que comprende partículas de polímero insolubles en agua (A), un disolvente orgánico (B) y agua, en la que:

un polímero que constituye las partículas de polímero (A) insolubles en agua está en forma de un polímero reticulado;

en donde las partículas de polímero (A) insolubles en agua están en forma de partículas de polímero libres de pigmentos;

que comprende además un pigmento;

en donde el pigmento está presente en la tinta a base de agua en forma de partículas formadas al dispersar el pigmento con un dispersante polimérico;

en donde un tamaño de partículas promedio de las partículas de polímero (A) insolubles en agua no es inferior a 5 nm ni superior a 90 nm, y un tamaño de partículas promedio de las partículas formadas dispersando el pigmento con el dispersante polimérico no es inferior a 95 nm ni superior a 200 nm;

el disolvente orgánico (B) comprende un éter de alcohol polihídrico; y

una tasa de cambio en la viscosidad del disolvente orgánico (B), calculada según la siguiente fórmula (1), no es superior al 140 %,

Tasa de cambio en la viscosidad (%) = (η/η<50>) x 100 (1)

en donde ηes una viscosidad del disolvente orgánico (B) medida a 32 °C; y η<50>es una viscosidad de una solución acuosa al 50 % en masa del disolvente orgánico (B) medida a 32 °C.

2. La tinta a base de agua según la reivindicación 1, en donde un contenido del disolvente orgánico (B) en la tinta a base de agua no es inferior al 10 % en masa ni superior al 40 % en masa.

3. La tinta a base de agua según la reivindicación 1 o 2, en donde un valor medio ponderado de un punto de ebullición del disolvente orgánico (B) no es inferior a 150 °C ni superior a 250 °C.

4. La tinta a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde un contenido de un alcohol polihídrico trivalente o de valencia superior en la tinta a base de agua no es superior al 5 % en masa.

5. La tinta a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde un contenido del éter de alcohol polihídrico en la tinta a base de agua no es inferior al 10 % en masa ni superior al 40 % en masa.

6. La tinta a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el éter de alcohol polihídrico es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en éter monometílico de dietilenglicol, éter monoetílico de dietilenglicol, éter monoisopropílico de dietilenglicol, éter monobutílico de dietilenglicol, éter monoisobutílico de dietilenglicol, éter monometílico de dipropilenglicol y éter monobutílico de trietilenglicol.

7. La tinta a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde una relación de masa del pigmento respecto a las partículas de polímero (A) [pigmento/partículas de polímero (A)] en la tinta a base de agua no es inferior a 0,5 ni superior a 4.

8. La tinta a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde una relación en masa del disolvente orgánico (B) respecto a las partículas de polímero (A) insolubles en agua [disolvente orgánico (B)/partículas de polímero (A) insolubles en agua] no es inferior a 2 ni superior a 20.

9. La tinta a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el contenido del éter de alcohol polihídrico en el disolvente orgánico (B) no es inferior al 60 % en masa.

10. La tinta a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el polímero que constituye las partículas de polímero (A) insolubles en agua es un polímero reticulado (A1) obtenido mediante reticulación de un polímero no reticulado (a1) con un agente reticulante, y el agente reticulante es un compuesto de éter poliglicidílico de un alcohol polihídrico que comprende un grupo hidrocarbonado que tiene no menos de 3 y no más de 8 átomos de carbono.

11. La tinta a base de agua según la reivindicación 10, en donde el polímero no reticulado (a1) es un polímero no reticulado que contiene grupos ácidos, y en donde un índice de acidez del polímero no reticulado que contiene grupos ácidos (a1) no es inferior a 5 mg de KOH/g ni superior a 320 mg de KOH/g.

12. La tinta a base de agua según la reivindicación 10 u 11, en donde el polímero no reticulado (a1) es un polímero no reticulado que contiene grupos carboxi que comprende una unidad constitucional derivada de (a1-1) un monómero de ácido carboxílico y una unidad constitucional derivada de (a1-2) un monómero hidrófobo.

13. La tinta a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para impresión por inyección de tinta.

14. Un uso de la tinta a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 como una tinta para impresión por inyección de tinta.

15. Un método de impresión para imprimir caracteres o imágenes en un medio de impresión utilizando tinta a base de agua según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que la absorción de agua del medio de impresión por unidad de superficie del mismo, medida al poner en contacto el medio de impresión con agua pura durante 100 milisegundos, no es inferior a 0 g/m<2>ni superior a 10 g/m<2>.