BR112012016324B1

BR112012016324B1 - Tinta de jato de tinta, conjunto de tinta, matéria impressa, método para fabricar uma tinta, e, usos de uma tinta ou um conjunto de tinta e de um agente fluidificado por cisalhamento

Info

Publication number: BR112012016324B1
Application number: BR112012016324-8A
Authority: BR
Inventors: Mickael Mheidle
Original assignee: Jk Group S.P.A
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2020-02-27
Also published as: EP2519591A1; US9758687B2; KR20120115990A; CN102753629B; KR20150006062A; US20120021192A1; JP5781089B2; EP2519591B1; AU2010339037A1; CL2012001777A1; PE20130970A1; AU2010339037B2; BR112012016324A8; DK2519591T3; PL2519591T3; CN102753629A; WO2011079402A1; MX2012007669A; CA2785703C; JP2013515826A

Abstract

"tinta de jato de tinta, conjunto de tinta, matéria impressa, método para fabricar uma tinta,e, usos de uma tinta ou um conjunto de tinta e de um agente fluidificado por cisalhamento" a presen te invenção fornece tinas de impressão a jato de tinta compreendendo um agente fluidificado por cisalhamento como descrito na especificação, conjuntos de tina compreendendo tais tintas, processos de fabricação de tais tintas, processos de impressão usando tais tintas e uso dos agentes fluidificados por cisalhamento em tintas de jato de tinta.

Description

TINTA DE JATO DE TINTA, CONJUNTO DE TINTA, MATÉRIA IMPRESSA, MÉTODO PARA FABRICAR UMA TINTA, E, USOS DE UMA TINTA OU UM CONJUNTO DE TINTA E DE UM AGENTE FLUIDIFICADO POR CISALHAMENTO

CAMPO DA INVENÇÃO [001] Esta invenção diz respeito a tintas de impressão a jato de tinta compreendendo um agente fluidificado por cisalhamento, conjuntos de tinta compreendendo tais tintas, para processos de fabricação de tais tintas, para processos de impressão usando tais tintas e para o uso dos agentes fluidificados por cisalhamento em tintas para jato de tinta.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Impressão digital permite modificação rápida e fácil de imagens a serem impressas. Entretanto, a velocidade da impressão digital tem geralmente ficado para trás dos processos de impressão tais como impressão litográfica e processos de impressão offset.

[003] Existem esforços em andamento para produzir hardware de impressão digital mais rápida. Em particular, impressoras a jato de tinta estão melhorando em velocidade. Cabeças de jato de tinta queimam em altas frequências para melhorar a velocidade das impressoras a jato de tinta. A viscosidade das tintas de jato tem aumentado conforme cabeças de frequência são usadas por impressoras a jato de tinta.

[004] As impressoras a jato de tinta têm tradicionalmente usado tintas tendo uma viscosidade de abaixo de 10 centipoise (cP). Por exemplo, muitas cabeças de jato de tinta Epson usam em comum tintas tendo uma viscosidade em torno de 3-5 cP a 25°C. Entretanto, novas cabeças de jato de tinta como aquelas da Aprion, Scitex Vision (Hewlett Packard), Spectra, Xaar, Ricoh, Kyocera e Seiko usam tintas tendo viscosidade na faixa de 7 a 15 cP a 25°C. Impressoras propostas novas usam tintas tendo viscosidade até mais alta. Por exemplo, uma cabeça Printos usa tintas tendo uma faixa de

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 6/32 / 21 viscosidade entre 20-100 cP a 25°C.

[005] O uso de tintas de viscosidade mais alta apresenta vários problemas. Agentes espessantes e glicóis são usados para aumentar a viscosidade da tinta. Estas tintas de alta viscosidade compreendem, por exemplo, 40% a 45% (em peso) de glicol. Uma porcentagem mais alta de glicol necessita uma percentagem relativamente baixa de colorantes, tais como pigmentos ou corantes, que resulta em uma imagem impressa de baixa qualidade, com vibração de cor reduzida.

[006] Adicionalmente, a porcentagem alta de glicol ou agentes espessantes similares e umectantes resulta em uma tinta que não seca facilmente na superfície impressa tal como papel, plástico ou tecido quando comparada a tintas aquosas tradicionais tendo uma porcentagem alta de água. A porcentagem alta de glicóis ou agentes similares pode requerer o uso de tampas de secagem ou hardware similar para secar a tinta após ela ser impressa.

[007] Ainda outro problema relacionado a tintas de alta viscosidade é que as tintas mais espessas requerem mais energia para imprimir as tintas. A frequência adicional das queimas da cabeça de impressão e o requerimento de energia adicional para forçar a tinta mais viscosa através das cabeças de impressão resulta em uma quantidade substancial de calor sendo gerado nas cabeças de impressão. Impressoras usando tintas de viscosidade mais alta requerem um aparelho de resfriamento, tal como um sistema de água de circulação, que remove calor das cabeças de impressão. Por exemplo, a cabeça Printos mais nova é capaz de queimar tintas de alta viscosidade de 10100 cP a 25°C, mas um sistema de resfriamento deve ser integrado às cabeças de impressão para reduzir a temperatura das cabeças e as tintas. Este requerimento ainda aumenta a complexidade da tecnologia de cabeça bem como o custo das impressoras, e, o custo do uso das impressoras.

[008] Assim, é um objetivo da presente invenção mitigar pelo menos

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 7/32 / 21 alguns destes inconvenientes do estado da técnica. Em particular, existe uma necessidade para uma tinta que irá fornecer tintas de viscosidade mais alta como necessário para impressoras a jato de tinta de alta velocidade. A tinta desejada não deve ter níveis altos de materiais que são difíceis de secar, p.ex. glicóis. A tinta desejada deve também permitir altas porcentagens de colorantes a serem usados na tinta para qualidade de impressão melhorada. A tinta pode reduzir geração de calor na cabeça de impressão quando comparada a outras tintas de viscosidade alta.

[009] Estes objetivos são alcançados por uma tinta de jato de tinta.

Aspectos adicionais da invenção são divulgados na especificação e reivindicações independentes, modalidades preferidas são divulgadas no presente relatório.

[0010] A presente invenção será descrita em mais detalhe abaixo. É entendido que várias modalidades, preferências e faixas como fornecidas/divulgadas nesta especificação podem ser combinadas à vontade. Adicionalmente, dependendo da modalidade específica, definições selecionadas, modalidades ou faixas podem não se aplicar. É também entendido que o termo “compreendendo” deve, no contexto desta invenção, também incluir o significado de “contendo” ou “consistindo de”.

[0011] O termo material “líquido” denota qualquer material ou componente que é líquido sob condições ambientes, tais como água e glicol. O temo material “sólido” denota qualquer material, ou componente que é sólido sob condições ambientes, tais como pigmentos. Materiais sólidos podem estar presentes “dispersos”, tais como pigmentos, corantes dispersos ou resinas, ou “dissolvido”, tal como agentes fluidificados por cisalhamento. Materiais dissolvidos podem estar presentes como uma solução (p.ex. monofase), como uma solução micelar ou como uma emulsão (p.ex. bifase).

[0012] O termo “cabeça de impressão” é conhecido no campo e particularmente denota a cabeça de jato de tinta de uma impressora a jato de

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 8/32 / 21 tinta, tal como comercialmente disponível de Epson, Aprion, Scitex Vision (Hewlett Packard), Spectra, Xaar, Ricoh, Seiko, Kyocera, Konica-Minolta, Trident, Jmaje, Video-Jet, Canon, Memjet, Jemtex, Hitachi, Toshiba Tec. SUMÁRIO DA PRESENTE INVENÇÃO [0013] A presente invenção é uma tinta que é útil em impressoras a jato de tinta, e é líquida no momento da impressão. A tinta tem uma viscosidade relativamente alta antes da impressão e logo após a impressão. A tinta afina conforme passa através da cabeça da impressora a jato de tinta em resposta à tensão de cisalhamento e outras restrições aplicadas à tinta pela cabeça da impressora a jato de tinta. O comportamento reológico da tinta muda durante processo de queima devido à solicitação e restrições aplicadas às tintas e a viscosidade da tinta é reduzida conforme a tinta transita através da cabeça de jato de tinta, de modo que a viscosidade da tinta é materialmente diminuída dentro da cabeça de jato de tinta. A tinta compreende colorantes, um agente fluidificado por cisalhamento, e um portador. A tinta pode compreender outros materiais para facilitar impressão da tinta. Assim, em um sentido mais amplo, a invenção fornece uma tinta que é líquida no momento da impressão e é adequada para uso em impressoras a jato de tinta, dita tinta compreendendo um colorante, um agente fluidificado por cisalhamento, e um portador que é líquido no momento da impressão, em que dita tinta tem uma viscosidade relativamente mais alta a temperatura ambiente e antes de entrar em uma cabeça de impressão de uma impressora a jato de tinta, e em que uma viscosidade de dita tinta é reduzida em dita cabeça de impressão aplicando cisalhamento a dito agente fluidificado por cisalhamento por dita cabeça de impressão durante impressão de dita tinta.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS [0014] Em uma modalidade, a tinta é uma tinta de jato de tinta que compreende colorante, um portador, e um agente fluidificado por cisalhamento. A tinta pode ser líquida a condições ambientes, e é líquida no

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 9/32 / 21 momento da impressão. A tinta da presente invenção tem uma viscosidade relativamente mais alta antes de entrar na cabeça de impressão, na qual a viscosidade é diminuída conforme o agente fluidificado por cisalhamento encontra cisalhamento induzido por operação normal da cabeça de impressão a jato de tinta. Conforme a tinta sai da cabeça de impressão a jato de tinta, e a tensão de cisalhamento incorrida na cabeça de impressão é removida da tinta, a viscosidade da tinta retorna à viscosidade relativamente mais alta. As vantagens da tinta de viscosidade mais alta no substrato, por exemplo, absorção reduzida e sangramento da imagem, são retidas, sem a necessidade de uma porcentagem alta de glicóis ou materiais similares que não secam rapidamente.

[0015] Em uma modalidade adicional, a presente invenção fornece uma tinta de jato de tinta contendo (i) um ou mais líquidos ou agentes fluidificados por cisalhamento dissolvidos em uma quantidade de 0,1-10 % em peso, (ii) um ou mais colorantes em uma quantidade de 0,9-30% em peso, um portador aquoso em uma quantidade de 40-99% em peso. Componentes (b) e (c) juntos podem também serem nomeados “tinta base”, enquanto a combinação de todos componentes (a), (b), e (c) pode ser nomeada “tinta de reologia modificada” (RMI).

[0016] A invenção será explicada em mais detalhes abaixo.

[0017] Em uma modalidade, o agente fluidificado por cisalhamento é selecionado do grupo de agentes fluidificados por cisalhamento líquidos. Nesta modalidade, dependendo do portador, o agente fluidificado por cisalhamento está presente na fase aquosa, em micelas e/ou em uma segunda fase não aquosa.

[0018] Em uma modalidade adicional, o agente fluidificado por cisalhamento é selecionado do grupo de agentes fluidificados por cisalhamento sólidos. Nesta modalidade, o agente fluidificado por cisalhamento sólido é parcialmente ou totalmente, preferencialmente

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 10/32 / 21 totalmente, dissolvido na tinta criada. Nesta modalidade, dependendo do portador, o agente fluidificado por cisalhamento está presente na fase aquosa, em micelas e/ou em uma segunda fase não aquosa.

[0019] A tinta criada contém um ou mais de, por exemplo, colorante. O termo colorante é conhecido no campo, uma pessoa versada na técnica está em uma posição para identificar colorantes adequados para tintas de jato de tinta. No contexto da presente invenção, o termo colorante é usado em um sentido amplo e inclui ambos pigmentos e corantes. O termo particularmente inclui pigmentos comumente usados em tintas de jato de tinta. O termo ainda inclui corantes comumente usados em tintas de jato de tinta, tais como corantes reativos, corantes ácidos, corantes dispersos e corantes de sublimação. A invenção então fornece uma tinta de jato de tinta contendo colorantes sólidos, tais como pigmentos, corantes de sublimação e corantes dispersos. A invenção ainda fornece uma tinta de jato de tinta contendo colorantes solúveis, tais como corantes reativos e corantes ácidos.

[0020] O termo corante reativo é conhecido no campo, uma pessoa versada na técnica está em uma posição para identificar corantes reativos adequados para tintas de jato de tinta. Corantes reativos particularmente incluem corantes a base de produtos químicos de monoclorotriazina (MCT) e Vinilsulfona. A invenção ainda fornece uma tinta de jato de tinta como descrita aqui, em que o colorante é um corante reativo selecionado do grupo consistindo de derivados de monoclortiazina e vinilsulfona. Um exemplo específico de um produto químico de MCT de corante reativo é Cibacron Amarelo D-6GS.

ci

ch₂ch₃

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 11/32 / 21 [0021] O termo corante ácido é conhecido no campo, uma pessoa versada na técnica está em uma posição para identificar corantes ácidos adequados para tintas de jato de tinta. Corantes ácidos particularmente incluem todos corantes complexos de metal e ácido adequado para seda, poliamida e/ou lã. A invenção assim fornece uma tinta de jato de tinta como descrita aqui, em que o colorante é um corante ácido selecionado do grupo consistindo de corantes ácidos e corantes de complexo de metal. Um exemplo específico de um corante ácido é Erionil 3G de Ciba/Hunstmann.

[0022] O termo “corante de sublimação” é conhecido no campo, uma pessoa versada na técnica está em uma posição para identificar corantes de sublimação adequados para tintas de jato de tinta. Corantes de sublimação como usados aqui incluem corantes dispersos que irão sublimar sob aplicação de calor. Corantes de sublimação são corantes ativados por calor, e outras tintas, corantes ou pigmentos que irão ativar sob a aplicação de calor podem ser usados com a invenção. Corantes de sublimação sublimam sob aplicação de calor, pressão é tipicamente aplicada ao longo com calor. A temperatura de gaseificação depende no corante específico sólido que é empregado, mas é tipicamente em uma faixa de 180 °C a 210 °C. O corante de sublimação gaseificado tem uma afinidade por polímeros, e particularmente materiais

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 12/32 / 21 base (substratos) compreendendo um componente de poliéster. Sob gaseificação dos corantes de sublimação, uma imagem impressa pode ser transferida a um substrato apropriado, devido à afinidade do corante sublimado ou ativado por calor ao substrato. Quando usando corantes de sublimação ou ativado por calor, não é desejável que outros componentes da tinta interferem com o processo de sublimação ou ativação por calor. Altos níveis de glicol, ou outros agentes, podem interferir com sublimação ou ativação por calor, e não são desejados. Corantes de sublimação particularmente incluem Y54, M60, Azul 360, Azul 72, Azul 359, Marrom 27 e Laranja 25. (Nomeados por índice de cor C.I.). A invenção assim fornece uma tinta de jato de tinta como descrita aqui, em que o colorante é um corante de sublimação, preferencialmente selecionado do grupo consistindo de Y54, M60, Azul 360, Azul 72, Azul 359, Marrom 27, Laranja 25. Um exemplo específico de um corante de sublimação é corante magenta Terasil Vermelho 4BN.

O N

O N [0023] As tintas criadas contêm um ou mais de, por exemplo, um agente fluidificado por cisalhamento. O termo agente fluidificado por cisalhamento é conhecido no campo, uma pessoa versada na técnica está em uma posição para identificar tais agentes adequados para tintas de jato de tinta. Agentes fluidificados por cisalhamento pertencem a uma ampla classe de “modificadores de reologia” (RM). Agentes fluidificados por cisalhamento induzem uma propriedade pseudoplástica (ou reofluidificante) às composições criadas, p.ex. a viscosidade diminui quando efeitos de divisão

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 13/32 / 21 aumentam e retornam à viscosidade normal quando a restrição para.

[0024] No contexto da presente invenção, o termo agente fluidificado por cisalhamento é usado em um sentido amplo e inclui ambos, agentes fluidificados por cisalhamento sintéticos e naturais. Em uma modalidade, o agente fluidificado por cisalhamento é selecionado do grupo consistindo de polímeros sintéticos, tais como poliacrilatos, poliaminoacrilatos, Copolímeros de Itaconato PEG-20 de Alquila C10-30, copolímeros de uretano etoxilado modificado hidrofobicamente, uretanos de óxido de etileno modificados hidrofobicamente, polimetacrilatos, e ésteres de tribehenin-PEG-20. Em uma modalidade adicional, o agente fluidificado por cisalhamento é selecionado do grupo consistindo de agentes fluidificados por cisalhamento naturais, tais como polissacarídeos, fosfato de amido hidroxipropila, e sais de sódio de produtos de condensação de ácido naftalenosulfônico (p.ex. Tamol® NN). O agente fluidificado por cisalhamento pode ser combinado com a tinta base, p.ex. adicionado a uma tinta reativa aquosa.

[0025] O agente fluidificado por cisalhamento aumenta a viscosidade ambiente da tinta, e pode aumentar a viscosidade para, por exemplo, cerca de 10 cP. A seleção do modificador de reologia como descrito com o agente fluidificado por cisalhamento, bem como a porcentagem usada, irá determinar a viscosidade aparente da tinta antes e após o processo de queima. Por exemplo, com 5% do acrilato/aminoacrilato/Copolímero Itaconato PEG-20 de Alquila c10-30, a viscosidade aparente da tinta pode ser em torno de 150 cP e pode ser reduzida durante passagem através da cabeça de jato de tinta a 70 cP. Com 1% do mesmo agente fluidificado por cisalhamento, a viscosidade será reduzida de 20 cP a 10 cP.

[0026] A tinta criada contém um portador aquoso. O termo portador aquoso (ou portador a base de água) é conhecido no campo, uma pessoa versada na técnica está em uma posição para identificar portadores aquosos adequados para tintas de jato de tinta. Portadores aquosos podem conter

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 14/32 / 21 além de água - umectantes, biocidas, tensoativos, agentes de complexação intensificadores de viscosidade e/ou aditivos adicionais. Estes componentes são conhecidos à pessoa versada na técnica. É também conhecido que certos compostos podem cair dentro de mais que um dos grupos acima, por exemplo agentes umectantes podem também ter propriedades de intensificação de viscosidade.

[0027] Água particularmente inclui água purificada e deionizada.

[0028] O termo “umectante” (agente umectante) é conhecido no campo, uma pessoa versada na técnica está em uma posição para identificar umectantes adequados para tintas de jato de tinta. Umectantes particularmente incluem polióis (tais como glicerina, glicol e derivados dos mesmos) e lactames. Umectantes podem ser adicionados para prevenir a tinta de secar e/ou formar incrustações no ambiente da impressora. A invenção ainda fornece uma tinta de jato de tinta como descrita aqui, em que o portador aquoso compreende um ou mais umectantes, preferencialmente selecionado do grupo consistindo de 1,2-Propileno glicol e epsilon-Caprolactama.

[0029] O termo “biocida” é conhecido no campo, uma pessoa versada na técnica está em uma posição para identificar biocidas adequados para tintas de jato de tinta. Biocidas particularmente incluem derivados de isotiazolinona, tais como MIT, CMIT, BIT, OIT, DCOIT, p.ex. Proxel GXL.

[0030] O termo “tensoativo” é conhecido no campo, ele particularmente inclui compostos que reduzem tensão superficial e/ou melhoram as propriedades de dispersão. Uma pessoa versada na técnica está em uma posição para identificar tensoativos adequados para tintas de jato de tinta. O termo inclui tensoativos catiônicos, aniônicos, não iônicos e zwiteriônicos, particularmente com baixa pressão de vapor, tais como Surfinol PSA 336.

[0031] O termo “intensificador de viscosidade” é conhecido no campo, ele particularmente inclui compostos que aumentam viscosidade. Uma

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 15/32 / 21 pessoa versada na técnica está em uma posição para identificar intensificadores de viscosidade adequados para tintas de jato de tinta. O termo inclui glicol e seus derivados, tais como (Poli)-etilenoglicol e (Poli)Propilenoglicol; p.ex. 1,2 Propileno glicol.

[0032] O termo “agente de complexação” é conhecido no campo, ele particularmente inclui compostos que tem um efeito quelante em íons de metal. Agentes de complexação particularmente incluem fosfonatos. EDTA e NTA, p.ex. trilon M40% como sequestrante de água.

[0033] O termo “aditivos” é conhecido no campo, uma pessoa versada na técnica está na posição de identificar aditivos adicionais, em adição aos aditivos mencionados acima, adequados para tintas de jato de tinta. A seleção de tais aditivos depende, a propósito, no uso pretendido da tinta criada bem como o colorante usado e inclui agentes de dispersão e agentes de fixação de cor. Um dispersante pode ser usado para dispersar ou estabilizar partículas sólidas, tais como colorantes sólidos, na tinta criada. Dispersantes adequados são conhecidos no campo e incluem polímeros sintéticos, tais como polímeros acrílicos (p.ex. Dispex A40 disponível de Ciba), polímeros semissintéticos, tais como lignina sulfonada. Um agente de fixação de cor pode ser usado para melhorar a fixação da cor em um material base. Agentes de fixação de cor adequados são conhecidos no campo e incluem polímeros/resinas, tais como Poliuretano em dispersão, Poliuretano-Acrilato em dispersão, Poliacrilato em dispersão, poliésteres alifáticos.

[0034] É entendido que vários componentes identificados aqui podem ser compatíveis uns com outros. Os componentes, entretanto, não devem reagir um com outro assegurando formação de uma tinta de jato de tinta estável. Particularmente, o tipo do colorante usado não deve, ou significativamente, interferir com o agente fluidificado por cisalhamento e/ou umectante e/ou tensoativo. Além disso, o portador selecionado para dissolver o agente fluidificado por cisalhamento deve ser compatível com outros

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 16/32 / 21 componentes presente na formulação de tinta final. Tais seleções estão dentro da habilidade ordinária de um especialista no campo.

[0035] A quantidade de cada componente (a) a (c) da tinta criada pode variar sobre uma ampla faixa e pode ser determinada por uma pessoa versada na técnica. Vantajosamente, a quantidade de agente fluidificado por cisalhamento pode estar na faixa de 0,1-10% em peso, preferencialmente 0,58% em peso, particularmente preferencialmente 1-3% em peso. Vantajosamente, a quantidade de colorante pode estar na faixa de 0,9-30 % em peso, preferencialmente 2-25% em peso, particularmente preferencialmente 3-20% em peso. Vantajosamente, a quantidade de água pode estar na faixa de 30-99% em peso, preferencialmente 35-90% em peso, particularmente preferencialmente 38-75% em peso. Vantajosamente, a quantidade de umectante pode estar na faixa de 0-30% em peso, preferencialmente 10-30% em peso, particularmente preferencialmente 1020% em peso. Vantajosamente, a quantidade de biocidas pode estar na faixa de 0-1% em peso, preferencialmente 0,25-0,5% em peso. Vantajosamente, a quantidade de tensoativo pode estar na faixa de 0-10% em peso, preferencialmente 1-5% em peso. Vantajosamente, a quantidade de intensificador de viscosidade pode estar na faixa de 0-45% em peso para uma tinta tendo uma viscosidade abaixo de 15 cP, e na faixa de 0-20% em peso para uma tinta tendo uma viscosidade abaixo de 5 cP. Vantajosamente, a quantidade de agente de complexação pode estar na faixa de 0-5% em peso, preferencialmente 0,1 % em peso. Vantajosamente, a quantidade de aditivos adicionais pode estar na faixa de 0-8% em peso, preferencialmente 3-8% em peso, particularmente preferencialmente 3-5% em peso.

[0036] Em uma modalidade preferida, o agente fluidificado por cisalhamento compreende menos que 5% em peso de formulação de tinta. Isto é uma redução substancial de 40-45% em peso de glicóis ao usual 20-25% em peso dos glicóis que são usados em algumas formulações de tinta de jato de

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 17/32 / 21 tinta para uma tinta de jato de tinta com uma viscosidade de 3-5 cP a 25°C. A porcentagem mais baixa do agente fluidificado por cisalhamento permite uma porcentagem relativamente alta de corantes sólidos a serem usados na tinta da presente invenção, e ainda, uma porcentagem alta de água pode ser usada em tintas aquosas.

[0037] Em uma modalidade preferida, a invenção fornece uma tinta de jato de tinta como divulgada aqui, compreendendo cerca de 5% em peso de agente fluidificado por cisalhamento, cerca de 5% em peso de colorante, cerca de 20% em peso de intensificador de viscosidade (tal como glicol), cerca de 70% em peso de água. Tal tinta tem uma viscosidade de 10 cP. Uma tinta de jato de tinta clássica, sem o agente fluidificado por cisalhamento, compreende 0% em peso de agente fluidificado por cisalhamento, cerca de 5% em peso de colorante, cerca de 450% em peso de intensificador de viscosidade (tal como glicol), cerca de 50% em peso de água. Tal tinta clássica também tem uma viscosidade de 10 cP. Como pode ser visto, a quantidade de intensificador de viscosidade é significativamente reduzida enquanto a quantidade de água é aumentada. Isto oferece, por exemplo, a possibilidade de aumentar significativamente a quantidade de colorantes nas tintas de jato de tinta criadas.

[0038] Em uma modalidade adicional, a presente invenção fornece uma tinta de jato de tinta contendo (a) um ou mais agentes fluidificados por cisalhamento, preferencialmente em uma quantidade de 0,1-10% em peso, (b) um ou mais colorantes, preferencialmente em uma quantidade de 0,9-30% em peso, (c) um portador, preferencialmente em uma quantidade de 40-99% em peso, assim dita tinta é, com exceção dos corantes, livre de material sólido. De acordo com esta modalidade, a tinta base não contém materiais sólidos, p.ex. todos componentes da tinta base formam uma fase única (uma solução) ou duas fases (uma emulsão). Os colorantes podem ser, como descrito acima, tanto solúveis ou insolúveis. Enquanto no primeiro caso, a tinta criada é livre

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 18/32 / 21 de material sólido, no último caso o colorante é material sólido.

[0039] A tinta no presente exemplo é fornecida a uma impressora a jato de tinta. Conforme a tinta entra na cabeça de jato de tinta, a tinta é forçada através da cabeça de jato de tinta e um bocal da impressora a jato de tinta, usando uma impressora de piezo. A pressão na tinta conforme a tinta é forçada através da cabeça de jato de tinta pela impressora de piezo introduz tensão de cisalhamento à tinta geralmente, e ao agente fluidificado por cisalhamento especificamente. Conforme tensão de cisalhamento é introduzida, a viscosidade do agente fluidificado por cisalhamento é reduzida, e não mais age como um agente espessante por causa do comportamento de reologia deste líquido não Newtoniano. A viscosidade da tinta é então diminuída conforme a tinta passa através da cabeça da impressora a jato de tinta. A viscosidade da tinta pode ser reduzida de 10 cP a 5 cP conforme a tinta passa através do bocal, por meio de exemplo. Conforme a tinta sai do bocal, e a tensão de cisalhamento na tinta é removida, a tinta retorna à viscosidade relativamente mais alta.

[0040] A tinta pode ser projetada para ter uma viscosidade específica antes de imprimir e subsequentemente para imprimir, e ainda outra viscosidade conforme tinta passa através da cabeça de impressão da impressora a jato de tinta e a tinta é sujeita à tensão de cisalhamento ou outras restrições podem envolver efeitos de cisalhamento. A viscosidade específica antes da impressão será uma função dos colorantes, o portador (incluindo umectantes, biocidas, tensoativos), e, importantemente, o agente fluidificado por cisalhamento específico e a quantidade de agente fluidificado por cisalhamento.

[0041] A presente tinta tem características de secagem melhoradas, e é mais ambientalmente amigável na água, em vez de umectante ou cossolventes (tais como glicóis) que são evaporados. A porcentagem de corante maior permite imagens de cor mais vibrante. Ao mesmo tempo, uma

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 19/32 / 21 vez que a viscosidade é reduzida no momento da impressão, a quantidade de energia usada pela impressora de piezo para imprimir a tinta é reduzida, que reduz calor que é um subproduto do processo de impressão.

[0042] Em uma modalidade adicional, a invenção ainda fornece tintas tendo propriedades de viscosidade melhoradas. Antes da impressão (@ uma taxa de cisalhamento de 0 s^-1) as tintas criadas podem ser ajustadas a uma viscosidade de 5 100 cP a 25°C. Vantajosamente, a tinta tem uma viscosidade de não menos que 10-15 cP a 25°C. No momento que a tinta passa através da cabeça de jato de tinta e é sujeita a tensão de cisalhamento, a tinta deve ter uma viscosidade de não menos que 5-7 cP. Após a tinta passar através da cabeça de impressão, a tinta irá retornar à viscosidade ambiente como a tinta não é mais sujeita à tensão de cisalhamento. Em uma modalidade vantajosa, a invenção fornece uma tinta como descrita aqui tendo uma viscosidade de 10100 cP @ uma taxa de cisalhamento de 0 s^-1 e uma viscosidade de 5-20 cP @ uma taxa de cisalhamento de 200-400 s^-1.

[0043] Em todas impressoras a jato de tinta, as tintas devem passam pelos bocais de uma cabeça de impressão que envolve pressão na tinta durante a queima para ter sucesso na ejeção de ponto. As tintas criadas são adaptadas para tal processo e podem ainda serem usadas com todas cabeças de jato de tinta, incluindo cabeças de jato de tinta piezo, de fluxo binário contínuo, de fluxo de multinível defletido contínuo, de jato de válvula, de jato e de jato térmico ou de bolhas. A presente invenção pode ser usada com impressoras a jato de tinta tendo larguras de cartucho grandes ou larguras de cartucho pequena, tal como impressoras a jato de tinta para computador de mesa. A presente invenção pode ser usada com uma ampla faixa de pigmentos colorantes e corantes, incluindo corantes reativo, ácido, disperso, de sublimação, de complexo de metal, e direto. A presente invenção pode ser usada com tintas de jato de tinta que são líquidas no momento da impressão, que também incluem tintas a base de cera ou cera térmica que são fundidas

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 20/32 / 21 para impressão. Em uma modalidade vantajosa, a invenção fornece para uso de uma tinta como descrita aqui em uma impressora a jato de tinta tendo uma cabeça de impressão p.ex. Epson, Seiko, Xaar, Spectra, Ricoh, Aprion, Printos, Kyocera, Konica-Minolta, Memjet, Imaje, Jemtex, Video-Jet.

[0044] Usando os agentes fluidificados por cisalhamento como descrito aqui, é possível reduzir a quantidade total de umectantes (glicol e agente umectante) para 20-25% nas tintas de jato de tinta criadas, comparado a 40-45% em peso nas tintas de jato de tinta clássicas.

[0045] Adicionalmente, usando os agentes fluidificados por cisalhamento como descritos aqui, é possível reduzir tempo de secagem, quando comparado a tintas de jato de tinta clássicas. Sem se ater à teoria, acredita-se que isto relaciona a viscosidade alta quando em contato com um material base.

[0046] Adicionalmente, usando os agentes fluidificados por cisalhamento como descritos aqui, é possível aumentar a qualidade de uma impressão, como a quantidade de pigmentos pode ser aumentada quando comparada às tintas de jato de tinta clássicas.

[0047] Em uma modalidade adicional, a invenção fornece um conjunto de tinta compreendendo pelo menos três tintas combinadas, em que uma ou mais, preferencialmente todas tintas em dito conjunto compreendem uma tinta como descrita aqui. Em uma modalidade vantajosa, a invenção fornece um conjunto como descrito aqui em que ditas tintas misturáveis compreendem (i) tinta amarela, tinta ciano, tinta magenta, opcionalmente tinta preta, opcionalmente tinta branca, ou (ii) Amarela, Magenta, Ciano, Preta, Laranja e Azul, ou (iii) tinta CMYK Laranja, Azul, Violeta e Verde, ou (iv) tinta CMYK Laranja, Vermelha, Azul, e Verde.

[0048] Em uma modalidade adicional, a invenção fornece uma matéria impressa compreendendo (i) um material base impresso e (ii) uma tinta de impressão como descrita aqui na superfície do material base.

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Materiais base adequados são conhecidos no campo e incluem papel, caixa para embalagem, plástico, metal e tecidos. A matéria impressa pode conter a tinta de impressão na forma de letras, figuras, ou símbolos ou como um revestimento.

[0049] As tintas de corante reativo são adequadas para fibras celulósicas; as tintas de corante ácido são adequadas para seda, fibras de poliamida e lã; as tintas de corante de sublimação e tintas de corante disperso são compatíveis com superfícies com poliéster como componente principal; as tintas de pigmento são adequadas para todos tipos de fibras/substâncias. A invenção assim fornece (a) uma matéria impressa compreendendo (i) um material base impresso compreendendo fibras celulósicas e (ii) uma tinta de impressão como descrita aqui compreendendo um ou mais corantes reativos; ou (b) uma matéria impressa compreendendo (i) um material base impresso compreendendo seda, fibras de poliamida e/ou de lã e (ii) uma tinta de impressão como descrita aqui compreendendo um ou mais corantes ácidos; ou (c) uma matéria impressa compreendendo (i) um material base impresso compreendendo poliéster como o principal ou único componente e (ii) uma tinta de impressão como descrita aqui compreendendo um ou mais corantes de sublimação; ou (d) uma matéria impressa compreendendo (i) um material base impresso compreendendo poliésteres como principal ou único componente e (ii) uma tinta de impressão como descrita aqui compreendendo um ou mais corantes dispersos; ou (e) uma matéria impressa compreendendo (i) um material base impresso compreendendo papel, caixa para embalagens, plástico, metal e tecidos e (ii) uma tinta de impressão como descrita aqui compreendendo um ou mais pigmentos.

[0050] Em uma modalidade adicional, a invenção fornece um método para fabricar uma tinta de acordo como descrito aqui. Dito método compreende as etapas de (i) combinar os materiais de início (p.ex. componentes de a), b) e c) como definido aqui) e (ii) filtrar o produto assim

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 22/32 / 21 obtido sob pressão. Foi achado que os componentes podem ser combinados em uma mistura padrão ou com um dispersador de alta velocidade. Foi também achado que as tintas presentes são fáceis para filtrar usando um filtro com poros abaixo de 1 mícron, p. ex. 0,5-1 mícron. Isto se tornou uma surpresa, como tintas atuais com alta viscosidade formuladas com altas quantidades de umectante encontram um grande problema no processo de filtração para passar através de filtros muito finos, p.ex. 0,5-1 mícrons. Filtros adequados para etapa (ii) incluem filtros de Polipropileno ou de tipo de Fibra de filtros.

[0051 ] Em uma modalidade adicional, a invenção fornece um método para fabricar uma matéria impressa como divulgado aqui (“um processo de impressão), compreendendo as etapas de (i) fornecer um material base e uma tinta como divulgada aqui a uma impressora a jato de tinta e (ii) imprimir em dito material base por uso de dita impressora. Estes métodos são conhecidos em si, mas ainda não aplicados a tintas específicas da presente invenção. É considerada uma vantagem que as tintas criadas são compatíveis com equipamentos conhecidos, mas permite processos de impressão melhorados (tais como velocidade de impressão aumentada e/ou qualidade melhorada). Quando usando a tinta criada compreendendo um ou mais corantes de sublimação, a etapa de impressão (ii) inclui impressão direta e indireta. Na impressão indireta, as tintas de corante de sublimação são impressas em um material de transferência (p.ex. papel) e então transferidas a um material base (p.ex. poliéster) controlando condições de tempo e temperatura (p.ex. 30-45 segundos a 180-210 °C e pressão necessária durante a fase de transferência). Na impressão direta, as tintas de corante de sublimação são impressas diretamente no material base (p.ex. poliéster) sem o uso do material de transferência, opcionalmente aplicando métodos de fixação tais como pressão e/ou vapor. Em uma modalidade, para sublimar as tintas nas fibras, uma pressão de transferência é usada sob pressão e 45-60 segundos a temperatura

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 23/32 / 21 de 160-190 °C. Em uma modalidade adicional, para sublimar as tintas, na fibra, vaporização por 120-180 segundos a 160 ° é empregada. Uma pessoa versada na técnica pode determinar parâmetros de impressão apropriados por teste de série simples.

[0052] Em uma modalidade adicional, a invenção fornece o uso de (ou um método de usar) uma tinta ou um conjunto de tinta como definido aqui, para impressão a jato de tinta. Consequentemente, a invenção também fornece uma tinta como divulgada aqui que está contida dentro de um cartucho de impressora a jato de tinta.

[0053] Em uma modalidade adicional, a invenção fornece o uso de (ou um método de usar) um agente fluidificado por cisalhamento como definido aqui em uma tinta, particularmente uma tinta de jato de tinta contendo um colorante selecionado do grupo de corantes de sublimação e um portador aquoso como definido aqui. Foi surpreendentemente achado que agentes fluidificados por cisalhamento divulgados aqui são particularmente adequados para tintas contendo corantes de sublimação. Sem se ater à teoria, acredita-se que isto está relacionado à quantidade comparativamente baixa de umectantes e grande quantidade de água usada nas tintas presentes.

[0054] Para ainda ilustrar a invenção, os seguintes exemplos são fornecidos. Estes exemplos são fornecidos com nenhuma intenção a limitar o escopo da invenção.

[0055] As tintas de jato de tinta seguintes são fornecidas após um protocolo de produção bem definido, por primeiramente combinando os materiais de início como mostrado nas tabelas abaixo, misturadas com um misturador normal ou dispersor de alta velocidade. Em uma segunda etapa, o material obtido inicialmente é filtrado sob pressão através de um filtro fino de 0,5-5 mícrons. A tinta final é homogênea, estável e tendo especificações química e física bem definidas, especificamente a viscosidade a 25 °C, a tensão superficial a 25 °C, quantidade de corantes/pigmentos definidos por

Petição 870190101523, de 09/10/2019, pág. 24/32 / 21 espectrômetro e valor de pH. Além disso, um controle de laboratório específico para verificar a redução de viscosidade quando efeito de divisão aplicado é também realizado sob temperatura constante (25 °C).

Exemplo A - Tinta de corante reativo:

Produto	ITEM	Quantidade (kg)	Parte (%)
Cc Amarelo D-6GS Pó a 100%	Corante reativo	131	13,1
1,2 PG Propileno glicol	Umectante	200	20,0
E-Caprolactama	Umectante	50	5
Proxel GXL	Biocida	2,5	0,25
Surfinol PSA336	Tensoativo (tensão superficial)	10,0	1,0
Trilon M 40%	Agente de complexação de água	5	0,5
Emulium 22	Agente fluidificado por cisalhamento	10	1
Água	Portador	591,5	59,15

Exemplo - B Tinta ácida:

Produto	ITEM	Quantidade (kg)	Parte (%)
Erionil 3G Cru Z Mistura a 100%	Corante ácido	88,8	8,68
1,2 PG Propileno glicol	Umectante	20	2,0
E-Caprolactama	Umectante	250	25,5
Proxel GXL	Biocida	2,5	0,25
Surfinol PSA336	Tensoativo (tensão superficial)	10,0	1,0
Trilon M 40%	Agente de complexação de água	5	0,5
Emulium 22	Agente fluidificado por cisalhamento	10	1
Água	Portador	615,7	61,57

Exemplo - C Tinta dispersa:

Produto	ITEM	Quantidade (kg)	Parte (%)
Terasil Navy GRL CR	Corante disperso	20	2,0
Dispex A40	Agente de dispersão	20	2,0
Glicerina 85%	Umectante	300	30,0
Surfinol PSA 336	Tensoativo	10	1,0
Asteric	Poliacrilato modificador de reologia (PMA)	30	3,0
Proxel GXL	Biocida	2,8	0,28
Água	Portador	617,20	61,72

Exemplo - D Tinta de sublimação:

Produto	ITEM	Quantidade (kg)	Parte (%)
Terasil Vermelho 4BN	Corante de sublimação	46,0	4,6
Dispex A40	Agente de dispersão	32	3,2

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Glicerina 85%	Umectante	200	20
Proxel GXL	Biocida	2,5	0,25
Surfinol PSA 336	Tensoativo	10	1,0
Asteric	Polimetacrilato (PMA)	15	1,5
Água	Portador	694,5	69,45

Exemplo - E Tinta de pigmento:

ITEM	Produto	Quantidade (kg)	Parte (%)
Pigmento	Magenta Jato de Cromo (M122)	24	2,4%
Resina/Agente de dispersão	Poliacrilato modificado	17	1,7%
Asteric	Polimetacrilato RM (PMA)	10	1,0%
Umectante	1,2 PG Propileno glicol	200	20,0%
Tensoativo	Downaol DPM	30	3,0%
Biocida	Proxel GXL	2,5	0,25%
Tensoativo	DMEA	4,8	0,48%
Portador	Água	711,7	71,17%

[0056] Resultados: as tintas de acordo com os exemplos acima podem facilmente serem fabricadas e filtradas. Elas mostraram uma viscosidade inicial de 10 mPas e foram achadas adequadas para impressão a jato de tinta usando cabeça Spectra Classe-S SL128, Galaxy ou Classe-Q. Velocidade de impressão, qualidade de impressão excelentes foram observadas nestes exemplos, a quantidade de RM selecionado foi ajustada para assegurar redução de viscosidade durante processo de queima da Viscosidade inicial 10 cP a 25 °C para 6 cP sob condições de queima.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Tinta de jato de tinta, caracterizada pelo fato de que compreende

a) um ou mais agentes líquidos ou fluidificados por cisalhamento dissolvidos selecionados do grupo consistindo de

i) polimetacrilatos, ii) ésteres de tribehenin-PEG-20 e iii) fosfatos de amido hidroxipropila em uma quantidade de 0,1 - 10% em peso;

b) um ou mais colorante em uma quantidade de 0,9-30% em peso;

c) um portador aquoso compreendendo em adição a água um ou mais agentes selecionados do grupo consistindo de

i) umectantes, ii) dispersantes, iii) biocidas, iv) tensoativos,

v) agentes de complexação, vi) outros aditivos em uma quantidade de 40 - 99% em peso a tinta de jato de tinta tendo uma viscosidade (na temperatura de 25°C) de 10-100 cP a uma taxa de cisalhamento de 0 s^-1 e uma viscosidade de 5-20 cP a uma taxa de cisalhamento de 200-400 s^-1.
2. Tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o agente fluidificado por cisalhamento é selecionado do grupo consistindo de ésteres de tribehenin-PEG-20 e fosfatos de amido hidroxipropila.
3. Tinta, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o colorante é selecionado

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i) do grupo consistindo de pigmentos insolúveis, corantes de sublimação e corantes de dispersão e/ou ii) do grupo consistindo de corantes reativos solúveis e corantes ácidos.
4. Tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o portador aquoso compreende em adição à água e umectantes de um ou mais agentes selecionados do grupo consistindo de dispersantes, biocidas, tensoativos, agentes complexantes e aditivos adicionais.
5. Tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que é, com exceção dos colorantes, isenta de materiais sólidos.
6. Tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a tinta é contida dentro de um cartucho de impressão a jato de tinta.
7. Conjunto de tinta, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos três tintas misturáveis, em que cada tinta no conjunto de tinta compreende uma tinta como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.
8. Conjunto de tinta, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as tintas misturáveis compreendem

a) tinta amarela, tinta ciano, tinta magenta, opcionalmente tinta preta, opcionalmente tinta branca; ou

b) Amarelo (Y), Magenta (M), Ciano (C), Preta (K), Laranja ou Azul;

c) tinta CMYK Laranja, Azul, Violeta e Verde; ou

d) tinta CMYK Laranja, Vermelha, Azul e Verde.
9. Matéria impressa, caracterizada pelo fato de que compreende

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a) um material base impresso

b) uma tinta de impressão como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5 na superfície de dito material base.
10. Matéria impressa, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o material base é selecionado do grupo consistindo de papel, caixa para embalagem, plástico, metal e tecidos.
11. Matéria impressa, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizada pelo fato de que a tinta de impressão é impressa na forma de uma letra, uma figura, ou um símbolo, ou como um revestimento.
12. Método para fabricar uma tinta como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de

a) combinar os componentes de a), b) e c) por exemplo em um misturador de dispersador de alta velocidade e

b) filtrar o produto assim obtido sob pressão.
13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que etapa b) compreende a etapa de filtrar o produto assim obtido sob pressão através de um filtro com poros menores do que 1 gm.
14. Método para fabricar uma matéria impressa como definida em qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de fornecer um material base e uma tinta como definida em qualquer das reivindicações 1 a 5 a uma impressora a jato de tinta e imprimir dita tinta em dito material base pelo uso de dita impressora.
15. Uso de uma tinta como definida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de ser para imprimir a jato de tinta.
16. Uso de um conjunto de tinta como definido em qualquer das reivindicações 7 a 8, caracterizado pelo fato de ser para imprimir a jato de tinta.

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17. Uso de um agente fluidificado por cisalhamento, como definido na reivindicação 1, selecionado do grupo consistindo de • polimetacrilatos • ésteres de tribehenin-PEG-20 • fosfatos de amido hidroxipropila caracterizado pelo fato de ser em uma tinta de jato de tinta.
18. Uso, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a tinta é uma tinta de jato de tinta contendo • um colorante selecionado do grupo de corantes de sublimação e • um portador aquoso.