BR112012028738B1

BR112012028738B1 - Composição de pré-tratamento e método de impressão de imagens

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Publication number: BR112012028738B1
Authority: BR
Publication date: 2019-07-23

Description

COMPOSIÇÃO DE PRÉ-TRATAMENTO E MÉTODO DE IMPRESSÃO DE IMAGENS

Antecedentes da invenção

A tecnologia da impressão jato de tinta tem expandido sua aplicação para impressão de alta velocidade, comercial e industrial, em adição ao uso doméstico e de escritório. Essa tecnologia tornou-se um caminho popular de registro de imagens sobre superfície de vários meios, particularmente papel, por várias razões, incluindo, baixo ruído da impressora, capacidade de registro em alta velocidade e registro em múltiplas cores. A impressão por jato de tinta é um método de impressão sem impacto, no qual um controle de sinal eletrônico e gotas dirigidas ou uma corrente de tinta que pode ser depositada sobre uma ampla variedade de substratos. A tecnologia de impressão por jato de tinta atual envolve forçar as gotas de tinta através de pequenos bicos por ejeção térmica, pressão piezoelétrica ou oscilação, sobre a superfície de um meio.

Apesar de existir um aperfeiçoamento melhor na impressão por jato de tinta os aperfeiçoamentos são seguidos por exigências aumentadas dos consumidores especificamente, com relação a maior velocidade, maior resolução, estabilidade aumentada, e durabilidade. A composição de tinta é um fator importante que auxilia em obter bom desempenho de impressão. Entretanto, em adição à composição de tinta, uma composição de pré-tratamento pode ser aplicada antes de uma composição de tinta ser estabelecida sobre o meio de registro de impressão em vista das características de impressão melhoradas e dos atributos da imagem. A referida composição de prétratamento é frequentemente colorido que interage com componentes poliméricos da desse modo, precipitar ou, composição de tinta para impressão. As formulações um líquido substancialmente o corante e/ou com os composição de tinta para, de outro modo, fixar a a superfície do meio de de pré-tratamento são,

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2/32 portanto, desejável para ter mais composições de prétratamento e mais estáveis que irão produzir maior qualidade de impressão da imagem sobre as superfícies do meio de impressão.

Descrição detalhada da invenção

Antes das concretizações particulares da presente invenção serem reveladas e descritas, deve ser entendido que a presente invenção não está limitada ao processo particular e aos materiais aqui descritos. Deve também ser entendido que a terminologia utilizada aqui é usada para descrição das concretizações particulares apenas e não pretende ser limitativo, como escopo de proteção da invenção será definido apenas pelas reivindicações e seus equivalentes. Na descrição e nas reivindicações da presente composição e método exemplificativo, a terminologia a seguir será utilizada: as formas singulares um, uma, e o, a incluem referência ao plural, a menos que o contexto defina claramente o contrário. Assim, por exemplo, uma referência a um pigmento inclui referencia a um ou mais dos referidos materiais. As concentrações, quantidades, e outros dados numéricos podem ser apresentados aqui em um formato de faixa. Deve ser entendido que o citado formato de faixa é utilizado meramente para conveniência e brevidade e deve ser interpretado de forma flexível para incluir não apenas os valores numéricos explicitamente citados como os limites das faixas, mas também por incluir todos os valores numéricos individuais ou sub-faixas abrangidos dentro daquela faixa como se cada valor numérico e subfaixa fosse explicitamente citado. Por exemplo, uma faixa em peso de aproximadamente 1% em peso a cerca de 20% em peso, deve ser interpretado como incluindo não apenas o limite de concentração explicitamente citado de 1% em peso a cerca de 20% em peso, mas também como incluindo as concentrações individuais tais como 2% em peso, 3% em peso, 4% em peso, e sub-faixas tais como 5% em peso a 15% em peso, 10% em peso a 20% em peso, etc. % em peso

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3/32 significa aqui, a porcentagem em peso. Todas as porcentagens são em peso a menos que de outro modo indicado. Como utilizado aqui, imagem refere-se as marcas, sinais, símbolos, figuras, indicações e/ou aparência depositada sobre um material ou substrato tanto com composição de tinta visível quanto uma composição de tinta invisível. Exemplos de imagem podem incluir caracteres, palavras, números, símbolos alfanuméricos, pontuação, texto, linhas, enfatizados, sublinhados, e do gênero.

Em algumas concretizações, a presente invenção refere-se a uma composição de pré-tratamento que inclui um veículo líquido, um sal de metal polivalente, como agente de fixação, uma resina látex e um agente espessante. Em algumas outras concretizações, a descrição refere-se a um método para imprimir imagens duráveis sobre um meio de registro poroso. O referido método inclui aplicação de uma composição de pré-tratamento sobre um meio de registro poroso com a referida composição de prétratamento incluindo um veículo líquido, um sal de metal polivalente como agente de fixação, uma resina látex e um agente espessante. Uma composição de tinta, contendo um veículo líquido aquoso e um corante, é então aplicado sobre o meio de registro. Em algumas concretizações, a composição de tinta sobre-imprime na referida composição de pré-tratamento. Em algumas concretizações, a composição de pré-tratamento é aplicada sobre o referido meio de registro usando dispositivos de revestimento e a referida composição de tinta é jateada sobre o referido meio de registro via bicos de jato de tinta.

É admitido que a composição de pré-tratamento, durante o contato com a tinta, pode induzir o corante presente na formulação de tinta a precipitar e resultar na melhora dos atributos de qualidade de imagem, como por exemplo, a densidade óptica, saturação, e durabilidade. Ao contrário, sem estar ligado a qualquer teoria, acreditase que após a composição de pré-tratamento ser sobre

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4/32 impressa com a composição de tinta sobre o substrato ou, em outras palavras, quando a tinta e a composição de prétratamento encontra a superfície do meio, uma imobilização efetiva de corante de tinta é realizada e quase todos os corantes são depositados sobre a superfície do meio ao invés de penetrar no meio e depositar abaixo da superfície. Atualmente, o veículo de composição de pré-tratamento, durante a mistura com o veículo de tinta, torna-se altamente úmido e o veículo misturado penetra rapidamente o meio, deixando os corantes atrás. Dentro do referido método de impressão, a combinação da composição de pré-tratamento e a composição de tinta provê alta qualidade e impressão de imagem durável. O uso de composição de pré-tratamento tal como descrito aqui resulta assim na melhora dos atributos de qualidade de imagem, enquanto capacitam a impressão variável e a impressão de alta velocidade. Em adição, a composição de pré-tratamento é uma composição estável, significando assim que a composição de pré-tratamento não apresenta problemas de estabilidade em relação ao tempo. Em alguns exemplos, a composição de tinta sobre-imprime a composição de pré-tratamento. O referido método de impressão resulta em um meio impresso que tem uma durabilidade melhorada, bem como reduz o escoamento e consequente coalescência. Como melhora da durabilidade, entende-se aqui que o uso da composição de pré-tratamento provê vigor a secagem final, bem como à durabilidade. Em adição, o método de formação da imagem descrito aqui produz imagens impressas de alta qualidade e capacita a impressão de alta velocidade.

Em alguns exemplos, a composição de pré-tratamento auxilia a manter os bons atributos de impressão do sistema de impressão de jato de tinta através da provisão de uma boa umidade sobre a mistura úmida com a tinta em vista de captura da tinta em uma película durável. Ao contrário, a composição de pré-tratamento, que demonstra controle reológico da tensão de superfície e viscosidade,

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5/32 é capaz de diminuir a penetração do fluido de prétratamento permitindo, assim, que fluido suficiente permaneça próximo aos poros da superfície do meio para reação com a composição de tinta. Por permanecer sobre a superfície do meio poroso, a composição de pré-tratamento é capaz de reagir com as partículas de pigmento na composição de tinta e é capaz de reagir com as partículas de pigmento presentes na composição de tinta e é capaz de formar uma impressão durável e resistente a água.

Em algumas concretizações, a composição de prétratamento, par auso em um método para impressão de imagens duráveis, contém um veículo líquido, um sal de metal polivalente como agente de fixação, uma resina látex e um agente espessante. Em alguns exemplos, a composição de pré-tratamento tem uma viscosidade dentro da faixa de de cerca de 0,1 Pa.s a cerca de 10 Pa.s (cerca de 100 a cerca de 10.000 cps); em outros exemplos, de cerca de 0,2 Pa.s a cerca de 5 Pa.s (de cerca de 200 a cerca de 5000 cps) e, ainda outros exemplos, a composição de pré-tratamento tem uma viscosidade dentro da faixa de cerca de 1 Pa.s para cerca de 4 Pa.s (cerca de 1.000 para cerca de 4000 cps) . A referida viscosidade é medida a 25°C, usando um Viscômetro Brookfield.

Em alguns exemplos, a composição de pré-tratamento tem uma tensão de superfície na faixa de cerca de 25 a cerca de 45 mN/m (45 dinas/cm) e, em alguns outros exemplos, na faixa de cerca de 30 mN/m a cerca de 40 mN/m (de cerca de 30 a cerca de 40 dinas/cm) . Um método para medir a viscosidade do líquido é descrita em detalhes em JIB Z8803. A viscosidade pode ser facilmente medida usando um viscômetro comercialmente disponível. Exemplos de viscômetro incluem um viscômetro de tipo B e um viscômetro do tipo E (tipo rotação, fabricado por Tokimec Inc.). A viscosidade é aqui medida usando um tipo de vibração VM-100A-L (fabricado pela Yamaichi Electronics Co., Ltd.) e é utilizada a 25°C. A tensão de superfície significa ambos, tensão de superfície dinâmica e tensão

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6/32 de superfície estática. Também medido a 25°C. A tensão de superfície é ajustada usando, por exemplo, surfactantes não-iônicos ou do gênero. Um método para medir a tensão da superfície estática inclui um método de elevação da capilaridade, um método de gotejamento e/ou um método anelar. O método da placa Wilhelmy pode também ser utilizado com o método para medir a tensão de superfície estática. Exemplos de método para medir a tensão de superfície dinâmica incluem método de jato oscilante, método de queda com lentes meia lua (côncavo-convexa) um método de pressão de bolha máxima, e do gênero. Tais métodos estão descritos em, por exemplo, Shin Jikken Kagaku Koza, Daí 18 kan, Kaimen to Koroido” (New Course of Experimental Chemistry, Volum 18, Interface and Colloid”), Maruzen, páginas 69-90, 1977. Um método de pressão com bolhas diferencial pode também ser utilizado como o método de medida de tensão de superfície dinâmica. Sem estar ligado a qualquer teoria, acredita-se que dentro da referida viscosidade e tensão de superfície, a composição de pré-tratamento não penetra no meio tão rápido e permite que o fluido permaneça próximo à superfície do meio e capacita, portanto, a reação da composição de pré-tratamento com a composição de tinta. O fluido de pré-tratamento será, assim, capaz de precipitar com o corante da composição de tinta. A referida viscosidade e a tensão de superfície da composição facilitam a umidade sobre o mecanismo de impressão úmida. Em algumas concretizações, a composição de prétratamento, utilizada no método de impressão tal como definida aqui, inclui componentes de resina látex. A resina látex pode ser uma resina látex polimérica, catiônica, uma aniônica ou uma anfotérica. Em alguns exemplos, a resina látex é uma resina látex polimérica aniônica. O termo látex refere-se aqui a um grupo de preparações consistindo de dispersões estáveis de micropartículas poliméricas dispersas em uma matriz aquosa. Em alguns exemplos, a resina látex está presente,

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7/32 na composição, na forma de partículas de resina látex dispersa. Em algumas concretizações, a composição de prétratamento contém uma resina látex tendo um número ácido menor que 20. Em algumas outras concretizações, a resina látex tem um número ácido menor que 18. Como utilizado aqui, o número ácido (AN) refere-se ao número que foi medido por titulação de condutividade das funções ácidas latentes da resina látex com ácido nítrico. Como um exemplo, a amostra é feita fortemente básica com KOH então é titulada com 1% de HNO3. O pH e a curva de condutividade são simultaneamente medido.

Em alguns exemplos, a resina látex tem uma temperatura de transição de vidro (Tg) variando de -22°C a +20°C. Em alguns outros exemplos, a resina látex tem uma temperatura de transição de vidro (Tg) variando de -3°C a +7°C. O caminho da medida do parâmetro de temperatura de transição de vidro (Tg) é descrita em, por exemplo, Polymer Handbook”, 3^a edição, escrito por J. Brandrup, editado por E.H. Immergut, Wiley-Interscience, 1989. Sem estar ligado por qualquer teoria, acredita-se que estas Tg auxiliam em ter uma provisão adequada de uma mistura úmido-a-úmido do fluido de pré-tratamento e da tinta de jato de tinta por modulação da taxa formadora de película da mistura resina/tinta. Em algumas concretizações, a resina látex, presente na composição de pré-tratamento, teve uma temperatura de transição de vidro variando de 22°C a +20°C e tem um número ácido menor que 20. Em algumas outras concretizações, a resina látex tem uma temperatura de transição de vidro variando de -3°C a +7°C e tem um número ácido menor que 20.

Em alguns exemplos, a resina látex é uma resina feita de polímero e copolímero selecionado a partir do grupo consistindo de polímeros acrílicos ou copolímeros, polímeros de acetato de vinila ou copolímeros, polímero poliéster ou copolímeros, polímeros ou copolímeros de cloreto de vinilideno, polímeros ou copolímeros de butadieno, polímeros ou copolímeros de estireno

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8/32 butadieno, polímeros ou copolímeros de acrilonitrilabutadieno. Em alguns outros exemplos, o componente da resina látex é um látex contendo partículas de um polímero a base de acetato de vinila, um polímero acrílico, um polímero de estireno, um polímero à base de SBR, um polímero à base de poliéster, um polímero à base do cloreto de vinila, ou do gênero. Ainda em alguns outros exemplos, a resina látex é um polímero ou um copolímero selecionado do grupo consistindo de polímeros acrílicos, copolímeros vinil-acrílico e copolímeros acrílico-poliuretano. A resina látex pode ter um peso molecular médio (Mw) de cerca de 5.000 a cerca de 500.000. Em alguns exemplos, a resina látex tem um peso molecular médio (MW) variando de cerca de 150.000 a cerca de 300.000. Em alguns outros exemplos, a resina látex tem um peso molecular médio de cerca de 250.000. O diâmetro médio da partícula das partículas de resina látex pode ter de cerca de 10 nm a cerca de 1pm; em alguns outros, de cerca de 10 a cerca de 500 nm e, ainda outros exemplos, de cerca de 50 nm a cerca de 250 nm. A distribuição do tamanho de partícula do látex não é particularmente limitada, e também o látex tendo uma ampla distribuição de tamanho de partícula ou látex tendo uma distribuição de tamanho de partícula mono-dispersa pode ser utilizado. Também é possível utilizar dois ou mais tipos de partículas finas de polímero tendo cada uma, uma distribuição de tamanho de partícula monodispersa em combinação.

Em alguns exemplos, a resina látex está presente na composição de pré-tratamento em uma quantidade representando de cerca de 1 a cerca de 70% em peso do peso total da composição de pré-tratamento. Em alguns outros exemplos, a resina látex está presente em uma quantidade representando de cerca de 10 a cerca de 60% em peso do peso total da composição de pré-tratamento. Ainda em alguns outros exemplos, a resina látex está presente em uma quantidade representando de cerca de 20 a cerca de

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50% em peso do peso total da composição de prétratamento. Os componentes de resina látex podem incluir, mas não estão limitados à resina látex vendida sob a designação comercial Hycar® ou Vycar® (da Lubrizol Advanced Materials Inc.); Rhoplex® (da Rohm & Hass company); Neocar® (da Dow Chemical Company); Aquacer® (da BYK Inc) ou Lucideno® (da Rohm & Hass company).

Em alguns exemplos, a composição de pré-tratamento inclui, como um agente de fixação, um sal de metal polivalente. O componente de sal de metal polivalente pode ser um divalente ou um íon e ânion metálico superior polivalente. Em alguns exemplos, o componente de sal de metal polivalente é solúvel em água. Exemplos de íons metálicos polivalente incluem íons metálicos divalente, tais como Ca²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺ e Ba²⁺; íons metálicos trivalentes, tais como Al^3-, Fe³⁺ e Cr³⁺. Em alguns outros exemplos, o íon metálico polivalente é selecionado do grupo consistindo de Ca²⁺, Mg²⁺ ou Zn²⁺. Ainda em alguns outros exemplos, os íons metálicos polivalente são Ca²⁺. Exemplos de ânions incluem CI^-, I^-, Br^-, NO3^- ou RCOO(onde R é H ou qualquer cadeia de hidrocarboneto). O ânion do sal de metal polivalente pode ser um cloreto (CI^-) ou acetato (CH3COO^-). Em alguns exemplos, o sal de metal polivalente é composto de divalente ou íons metálicos polivalentes e de íons nitrato ou carboxilato. Os íons carboxilato são derivados de um ácido monocarboxílico alifático saturado tendo de 1 a 6 átomos de carbono ou um ácido monocarboxílico carbocíclico tendo de 7 a 11 átomos de carbono. Exemplos de ácido monocarboxílico alifático saturado tendo 1 a 6 átomos de carbono incluem ácido fórmico, ácido acético, ácido propiônico, ácido butírico, ácido isobutírico, ácido valérico, ácido isovalérico, ácido piválico e ácido hexanóico. Em alguns exemplos, o agente de fixação é um sal de metal polivalente selecionado do grupo consistindo de cloreto de cálcio, nitrato de cálcio, nitrato de magnésio, acetato de magnésio ou acetato de zinco. Em

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10/32 alguns outros exemplos, o sal de metal polivalente é cloreto de cálcio ou nitrato de cálcio (CaCl2 ou Ca(NO3)2). Ainda em alguns outros exemplos, o sal de metal polivalente é cloreto de cálcio (CaCl2) .

O agente de fixação pode estar presente na composição de pré-tratamento em uma quantidade representado de cerca de 1 a cerca de 20% em peso do peso total da composição de pré-tratamento. Em alguns outros exemplos, o agente de fixação está presente em uma quantidade representando de cerca de 3 a cerca de 15% em peso do peso total da composição de pré-tratamento. Ainda em alguns outros exemplos, o agente de fixação está presente em uma quantidade representando de cerca de 7 a cerca de 9% em peso com base do peso total da composição de prétratamento.

Em algumas concretizações, a composição de pré-tratamento inclui um agente espessante. Como agente espessante, deve ser entendido qualquer componente que é capaz de modificar a viscosidade da composição, ou seja, um modificador de viscosidade. Em alguns exemplos, o agente espessante pode ser um espessante sintético ou um agente espessante sintético ou um agente espessante derivado natural. Exemplos não-limitativos dos agentes espessantes derivados naturais incluem éteres celulose (tal como CMC, MC, HEC, EHEC), agentes espessantes polissacarídeos e/ou proteináceos. O agente espessante pode ser um agente espessante do tipo polímero sintético. O referido agente espessante do tipo polímero sintético pode ser preparado através de uma reação de polimerização de um ácido metacrílico, um éster metacrílico, e/ou um éster de vinil ácido carboxílico alifático saturado. Exemplos de ésteres metacrílico incluem metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de propila, metacrilato isopropila, metacrilato de butila, metacrilato de n-amila, metacrilato de sec-amila, metacrilato de hexila, metacrilato de laurila, metacrilato de estearila, metacrilato de etilhexila, metacrilato de crotila,

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11/32 metacrilato de cinamila, metacrilato de oleíla, metacrilato de ricinoleila, metacrilato de hidroxietila, ou metacrilato de hidroxipropila. Exemplos de ésteres de vinil ácido carboxílico alifático incluem acetato de vinila, propionato de vinila, butilato de vinila, butilato terc-vinila, caprilato de vinila, estearato de vinila, laurato de vinila, ou oleato de vinila. Em alguns exemplos, um modificador de viscosidade do copolímero de emulsão acríla é preparado através da polimerização de ácido acrílico-emulsão ou ácido metacrílico. Acrilato de alquila ou metacrilato de alquila, éster etoxilado contendo grupo hidrofóbico de ácido acrílico ou ácido metacrílico, e monômero polietilenicamente insaturado são também apropriados para uso nessa invenção. Em alguns outros exemplos, os copolímeros, que são um produto de reação de vários monômeros incluindo ácido metacrílico, acrilato de etila, monômero insaturado etilenicamente copolimerizável, e monômero polietilenicamente insaturado, também são apropriados. O agente espessante pode ser ácido metacrílico, um éster metacrílico ou um éster acrílico de um álcool, um éster de vinila, ou um éster insaturado ativo de superfície. Exemplos de agente espessante incluem agente de espessante acrílico álcali intumescido, tal com Acrysol® Ase-60 (disponível na Rohm & Haas), Acrysol®Ase-75, Rheolate® 450 e Rheolate® 420, e agentes espessantes associados, talcomo elementos de Rheolate® 255 (disponível na Rheox International Inc.). Outros exemplos de agente espessante incluem copolímero preparado por meio de condensação de álcool poli-hídrico com um monoisocianato monetilenicamente insaturado tal como, por exemplo, Rheolate® 210, Rheolate® 216 e Rheolate® 212 (disponível na Rheox International Inc.). Outros agentes espessantes comercialmente disponíveis podem ser encontrados sob a designação comercial Optiflo®, Drewthix®, Ucar®, Polyphobe®, Rheotech®, Texipol®, Coapur®, etc. Em algumas concretizações, o agente espessante é Rheolate® 212. Em alguns exemplos, o

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12/32 agente espessante (também chamado modificador de viscosidade) está presente na composição de prétratamento em uma quantidade variando de cerca de 0,01% a cerca de 2% em peso e em alguns outros exemplos, em uma quantidade variando de cerca de 0,05% a cerca de 1% em peso, com base no peso total da composição de prétratamento. Em alguns exemplos, o agente espessante irá prover a viscosidade da composição de pré-tratamento Newtoniana sob alto cisalhamento.

Em algumas concretizações, a composição de pré-tratamento pode incluir uma anti-espumante (ou agente antiespumante). Qualquer anti-espumante conhecido pode ser empregado no pré-tratamento de acordo com a presente descrição. Em alguns exemplos, o referido agente antiespumante pode ser surfactantes não-iônicos tais como surfactantes à base de acetileno glicol e/ou surfactantes siloxano desnaturados de poliéter. Exemplos de surfactantes a base de acetileno glicol incluem 2,4,7,9tetrametil-5-decina-4,7-diol, 3,6-dimetil-4-octino-3,6diol, e 3,5-dimetil-1-hexino-3-ol. Alternativamente, pode ser qualquer um dos produtos comercialmente disponíveis, tal como Surfynol® 104, 82, 465, 485, e TG disponível na Air Products Co., e Olfin® STG e Olfin® E1010 fabricado pela Nissin Chemical Industry Co. Exemplos adicionais de surfactantes à base de siloxano desnaturado de poliéter incluem BYK-345®, BYK-346®, BYK-347®, BYK-348®, e UV3530® da Byk Co. Outros exemplos não limitativos dos antiespumantes incluem Surfynol® DF-659, Surfynol® DF-58, Surfynol® DF-66 (todos da Air Products), Foammaster® (da Henkel) BYK®-019, BYK®-021, BYK®-022, BYK®-025 (todos da Byk Co.), e Dee Fo 215, Dee Fo XRM-1547 A (todos da Ultra Additives). Ema alguns exemplos, os agentes antiespumantes são dispersões de óleo mineral em solventes de parafina, tal como Surfynol® 210 e/ou Surfynol® 220 disponível na Air Products Co. Em alguns exemplos, o anti-espumante está presente na composição de prétratamento em uma quantidade variando de cerca de 0,01% a

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13/32 cerca de 2% em peso e em alguns outros exemplos, em uma quantidade variando de cerca de 0,05% a cerca de 1% em peso, com base no peso total da composição de prétratamento .

Em alguns exemplos, a composição de pré-tratamento contém surfactantes. Exemplos não limitativos de surfactantes apropriados incluem surfactantes não-iônicos, surfactante catiônico e combinações desses. Em alguns outros exemplos, os surfactantes são surfactantes não-iônicos. Ainda em alguns outros exemplos, os surfactantes são surfactantes não-iônicos selecionados do grupo consistindo de fluorosurfactantes não-iônico, surfactante diol não-iônicos acetilênico, surfactante álcool etoxilado não-iônico e combinações dos mesmos. Em um exemplo não limitativo, a composição de pré-tratamento contém surfactante álcool etoxilado não-iônico. Vários surfactantes não-iônicos comercialmente disponíveis podem ser utilizados na formulação da composição prétratamento, exemplos dos quais incluem alcoóis etoxilado, tal como aqueles da série Tergitol® (por exemplo, Tergitol® 15S30, Tergitol® 15S9), fabricado pela Dow Chemical; surfactantes da série Surfynol® (por exemplo, surfynol® 440 e Surfynol® 465), fabricado pela Air Products Co; surfactante fluorado, tal como aquele da família Zonyl® (por exemplo, surfactantes Zonyl® FSO e Zonyl® FSN), fabricado pela E.I. DuPont de Nemours; surfactantes não-iônicos PolyFox® fluorados (por exemplo, surfactantes não-iônicos PF159), fabricado pela Omnova, ou combinações dos mesmos. Os surfactantes catiônicos apropriados que podem ser utilizados na composição de pré-tratamento incluem aminas de cadeia longa e/ou sais dos mesmos, diaminas acrilato, poliaminas e/ou sais dos mesmos, sais de amônio quaternário, aminas de cadeia longa polioxietilenada, aminas de cadeias longas polioxietilenadas quaternizadas, e/ou combinações dos mesmos. Os surfactantes podem estar presente na composição de pré-tratamento em uma quantidade de até

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14/32 cerca de 1,5 por cento em peso (% em peso) . Como um exemplo não limitativo, surfactantes estão presentes em uma quantidade de até cerca de 1% em peso. Ainda em um outro exemplo não limitativo, os surfactantes estão presentes em uma quantidade variando de cerca de 0,1% em peso a cerca de 0,6% em peso. Em alguns exemplos, se a tensão de superfície da composição de pré-tratamento é baixa o suficiente, dita composição não contém surfactante.

Em alguns exemplos, a composição de pré-tratamento inclui um veículo aquoso. O termo veículo aquoso”, como definido aqui, refere-se a uma mistura aquosa na qual o agente de fixação é colocado para formar a composição de pré-tratamento. Exemplos de componentes de veículo aquoso apropriado incluem, mas não estão limitados a, água, cosolvente, surfactantes, aditivos (inibidores de correção, sais, etc.), e/ou combinações desses. Em alguns exemplos, o veículo aquoso inclui um co-solvente orgânico solúvel em água, um surfactante, e água. Exemplos não limitativos de co-solvente orgânico solúvel em água incluem 2-etil-2hidroxiemtil-1,3-propanodiol, propoxilato glicerol, tripropileno glicol, 1-(2-hidroxietil)-2-pirrolidinona, 1-(2-hidroxietil)-2-imidazolidinona, e/ou combinações desses. Exemplos de outros solventes apropriados incluem amina-N-óxido, etileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, 1-propoxi-2-propanol (comercialmente disponível como Dowanol® PNP da The Dow Chemical Co., Midland, MI), e combinações dos mesmos. Em alguns exemplos, um co-solvente orgânico está presente na composição de pré-tratamento em uma quantidade até cerca de 25% em peso, em alguns outros exemplos, em uma quantidade de cerca de 0% em peso a cerca de 20% em peso. Um ou mais aditivos podem ser também incorporados dentro da composição de pré-tratamento. Como utilizado aqui, o termo aditivo” refere-se a um constituinte do fluido que opera a desempenhar melhor, efeito do meio, efeito estético, ou outras propriedades similares da composição.

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Exemplos não-limitativos de aditivos apropriados incluem biocidas, agentes seqüestradores, agentes quelantes, agentes anti-corrosão, corantes, branqueadores ópticos, agentes de brilho, e/ou combinações desses. Em alguns exemplos, a composição de pré-tratamento incluem um marcador de corante tal como, por exemplo, Basic Violet 16 (BV 16). Os aditivos podem estar presentes, na composição de pré-tratamento, em uma quantidade variando de cerca de 0,01% em peso a cerca de 1% em peso.

Em algumas concretizações, um método para impressão de imagens duráveis sobre um meio de registro poroso inclui a aplicação da composição de pré-tratamento, tal como definido acima, sobre um meio de registro poroso e aplicação de uma composição de tinta sobre o referido meio de registro. A referida composição de tinta inclui um veiculo líquido aquoso e um corante. Em alguns exemplos, a tinta sobre-imprime a composição de prétratamento. O referido método de impressão resulta em um meio impresso que tem uma durabilidade aperfeiçoada, bem como vazão reduzida e conseqüência coaslescente. Como melhora da durabilidade, entende-se aqui que o uso da composição de pré-tratamento provê vigor a secagem final, bem como durabilidade a úmido. Em adição, o método de formação da imagem descrito aqui produz as imagens impressas de alta qualidade e capacita a impressão de alta velocidade. O meio de registro (ou substrato) utilizada no método de impressão definido aqui é um meio poroso. Por meio de meio poroso”, significa aqui que o meio de registro, ou substrato de registro, presente em uma estrutura porosa excessiva que pode absorver a maioria da composição de tinta. Em alguns exemplos, o meio de registro poroso abrange um volume alto de vácuo e tem capacidade de absorção de líquido excelente. Em alguns outros exemplos, o meio de registro é papel. A porosidade pode vir da porosidade da estrutura de revestimento depositada sobre a base do substrato do meio ou do próprio meio. A porosidade do meio de registro pode

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16/32 ser representada através da permeabilidade do ar, na faixa de 15 a 40 unidades Sheffield, em equipamento de teste Parker Print-Surf.

O método pode incluir a deposição de uma composição de pré-tratamento sobre um meio de registro poroso, então o jateamento de uma composição de tinta aquosa que irá reagir com a composição de pré-tratamento líquida. Em alguns exemplos, o método para impressão de imagens duráveis é um método de impressão por jato de tinta. Através do método de impressão por jato de tinta, entende-se aqui, um método onde uma corrente de gotas de tinta é jateada sobre um substrato de registro ou de um meio para formar a imagem impressa desejada. A composição de tinta pode ser estabelecida sobre o meio de registro via qualquer técnica de impressão de jato de tinta apropriado. Exemplos de métodos de jato de tinta incluem métodos tais como um método de controle de carga, o qual utiliza a atração eletrostática para ejetar a tinta, um método de demanda de gota (drop-on-demand) que utiliza pressão de vibração de um elemento piezo, um método de jato de tinta acústico, no qual um sinal elétrico é transformado em um feixe acústico e tinta é irradiada com o feixe acústico de modo a ser ejetado por pressão de radiação, e um método de impressão por jato de tinta térmico que utiliza pressão induzida por bolhas formadas por aquecimento de tinta. Exemplos não limitativos das referidas técnicas de impressão de jato de tinta incluem assim, impressão de jato de tinta piezoelétrica e térmica, acústica. Em alguns exemplos, a composição de tinta é jateada sobre o meio de registro usando um bico de jato de tinta e/ou um cabeçote de jato de tinta. Em alguns outros exemplos, a composição de tinta é jateada sobre o método de registro utilizando o cabeçote de jato de tinta térmico.

Em alguns exemplos, o método para impressão de imagens de jato de tinta durável é um método de impressão de alta velocidade. Por alta velocidade, entende-se aqui um

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17/32 método capaz de imprimir mais que 50 pés por minuto. Como um exemplo, a velocidade da trama pode ser de cerca de 50 a cerca de 2000 pés por minuto. Em alguns exemplos, o método de impressão é bem adequado para altas velocidades industriais e para impressão comercial. Em alguns outros exemplos, o método de impressão está bem adaptado para aplicações de impressão em série (in-line) e em alta resolução. Em alguns exemplos, o método de impressão é um método de impressão capaz de impressão de cerca de 50 a cerca de 1000 pés por minuto. Em alguns outros exemplos, o método de impressão é um método de impressão capaz de imprimir cerca de 50 a cerca de 400 pés por minuto.

O método abrange também a aplicação de uma composição de pré-tratamento sobre um meio de registro poroso, dita composição de pré-tratamento contendo um veículo líquido, um sal de metal polivalente como um agente de fixação, uma resina látex e um agente espessante, e aplicação de uma composição de tinta sobre a referida composição de pré-tratamento, sendo que o intervalo de tempo entre o ponto final da aplicação da composição de pré-tratamento sobre o meio de registro e entre o ponto inicial de aplicação da composição de tinta está entre 1 e 30 segundos; em alguns outros exemplos, está entre 5 e 30 segundos. Por tempo de retardo de impressão, entendese aqui o intervalo de tempo entre o ponto final de aplicação da composição de pré-tratamento sobre o meio de registro e entre o ponto inicial da aplicação da composição de tinta. Em algumas outras concretizações, o intervalo de tempo entre o ponto final de aplicação da composição de pré-tratamento sobre o meio de registro e entre o ponto inicial de aplicação da composição de tinta, ou seja, tempo de retardo de impressão está entre 5 e 30 segundos. Sem estar ligado a qualquer teoria, acredita-se que o referido tempo de retardo de impressão, deve ser suficiente em vista de permitir a mistura adequada se a composição de pré-tratamento e da composição de tinta jateada sobre ele, em função da

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18/32 obtenção da mistura que solidifica lentamente o suficiente em relação da provisão da imagem impressa com excelente desempenho de durabilidade. O referido tempo de retardo de impressão é frequentemente dependente da velocidade da trama. Por exemplo, para velocidades de trama de 0,508 m/s (100 fpm) ou menos, o tempo de retardo de impressão poderia ser de vários segundos.

Em alguns exemplos, a composição de tinta aquosa é jateada sobre um meio de registro apenas após, pelo menos 5 segundos da aplicação da composição de pré-tratamento, enquanto a composição de pré-tratamento ainda está úmida sobre o meio de registro, garantindo uma mistura apropriada entre a composição de tinta aquosa e a composição de pré-tratamento. Em alguns outros exemplos, em uma velocidade de trama de 0,254 m/s (50 fpm), o tempo de retardo de impressão entre aplicação do fluido de prétratamento e a impressora de jato de tinta poderia ser de 5 segundos ou maior. Ainda em alguns outros exemplos, em velocidades de trama mais rápidas (mais do que 0,254 m/s (50 fpm)), o tempo entre pré-tratamento e impressão poderia ser menor que 5 segundos.

Em alguns exemplos, um método para impressão de imagem durável sobre um meio de registro inclui a aplicação da composição de pré-tratamento, tal como definido acima, sobre um meio de registro poroso usando um revestimento ou dispositivo de revestimento e jateamento de uma composição de tinta sobre o referido meio de registro via bicos de jato de tinta, a referida composição de tinta incluindo um veículo líquido aquoso e um corante. O revestidor não é particularmente limitado e pode ser apropriadamente selecionado a partir de meios de revestimento conhecidos de acordo com o uso pretendido.

Exemplos de meios de revestimento incluem meios de revestimento médico de ar, um meio de revestimento de lâmina, um revestimento de haste, um revestimento de faca, um revestimento de pressão, um revestimento de impregnação, um revestimento de rolo reverso, um

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19/32 revestimento de rolo de transferência, um meio de revestimento de gravura, um meio de revestimento de rolo Kiss, um meio de revestimento de lançamento, um meio de revestimento de pulverização, um meio revestimento de tela, e um meio de revestimento de extrusão. Os detalhes do método podem ser referidos em Coating Kogaku (Coating Engineering)”, de Yuki Harasaki. Em alguns exemplos, o meio de revestimento é um dispositivo de rolo de transferência de revestimento. De modo a aplicar a composição de pré-tratamento ao meio de registro com uma espessura uniforme, uma lâmina de ar pode ser utilizada para o revestimento ou um membro tendo um ângulo agudo pode estar posicionado com um intervalo correspondente à quantidade predeterminada da composição de prétratamento, entre o membro e o meio de registro.

A aplicação da composição de pré-tratamento pode também ser feita por qualquer método comercial conhecido tal como, gravura, método de jato de tinta, método de revestimento de pulverização, e o método de revestimento cilíndrico. Em alguns exemplos, a composição de prétratamento é aplicada através de um método de revestimento usando cilíndricos. Assim, como um exemplo, a composição de pré-tratamento é enrolada sobre o meio de registro usando equipamento de revestimento em rolos comerciais. Métodos exemplificativos, para impressão de imagens duráveis com tintas de jato de tinta, sobre um meio de registro incluem, assim, a aplicação da composição de pré-tratamento sobre o meio de registro com dispositivos de revestimento por cilindros ou rolos de transferência. Em alguns exemplos, um conjunto de mais de 3 rolos pode ser utilizado. Em alguns outros exemplos, o método de impressão utiliza cerca de até 30 cilindros. Como um exemplo, dentro do referido método, a composição de pré-tratamento é recebida sobre uma primeira superfície, e então um contato é formado entre a primeira superfície e um rolo de transferência. A composição de pré-tratamento é então transferida a partir de uma

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20/32 primeira superfície para o rolo de transferência. Finalmente, a composição de pré-tratamento é transferida do cilindro de transferência para um meio de impressão. Em uma abordagem, a composição de pré-tratamento é aplicada em um meio de registro de impressão apenas antes da impressão das tintas pelos cabeçotes. De acordo com esse método, um ou vários cilindros recebem a composição de pré-tratamento e a transferência em um meio de impressão. Portanto, o meio de impressão recebe a tinta do jato de tinta a partir de um ou mais cabeçotes de impressão de jato de tinta.

Em alguns exemplos, a composição de pré-tratamento é aplicada a um meio de registro usando os dispositivos de revestimento e, subsequentemente, a tinta é jateada por bicos de jato de tinta para registro de uma imagem. A referida composição de tinta para jato de tinta inclui um veículo líquido aquoso e um corante, sendo que a tinta de jato de tinta sobre imprime a referida composição de prétratamento. Em alguns exemplos, a composição de tinta é aplicada ao meio de registro usando os bicos de jato de tinta, e é aplicada após a aplicação da composição de pré-tratamento.

Em alguns exemplos, o método de impressão pode incluir, adicionalmente, um processo de secagem na qual o solvente (especialmente água) presente na composição de tinta é removido por secagem. Assim, em alguns exemplos, como uma etapa adicional, o meio de registro é submetido a um sistema de secagem por ar quente. Alternativamente, ou em combinação com o processo de secagem, um processo pode ser provido no qual o solvente na tinta é removido por absorção do solvente através do contato de um cilindro feito de um material poroso ou do gênero com a superfície do meio de registro. Adicionalmente, um processo de fixação pode ser provido no qual a imagem formada sobre o meio de registro é fixado em pelo menos um de um meio de aplicação de pressão daquela aplicação. Em alguns exemplos, a composição de tinta é estabelecida em pelo

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21/32 menos uma porção do meio de registro para formar uma imagem. A composição de pré-tratamento pode ser facilmente aplicada a quase toda a área ao lado do registro do meio de registro, incluindo uma porção de imagem na qual a gota de tinta deva ser aplicada pela unidade de ejeção de tinta. Em alguns exemplos, a composição de pré-tratamento é estabelecida abaixo da composição de tinta. A quantidade da composição de prétratamento e/ou a composição de tinta utilizada depende, pelo menos em parte, da imagem desejada a ser formada.

Em alguns exemplos, a composição de tinta utilizada no método para impressão de imagens duráveis sobre um meio impressão é uma composição de tinta de jato de tinta. Em alguns outros exemplos, a composição de tinta é uma composição de tinta de jato de tinta aquosa. Dita composição de tinta incluindo um veículo líquido corante e um corante. Em alguns exemplos, o corante é selecionado a partir de um corante amarelo, um corante magenta, um corante ciano e um corante preto, e o veículo de tinta inclui pelo menos um solvente presente em uma quantidade variando de cerca de 1 a cerca de 25% em peso; pelo menos um surfactante presente em uma quantidade variando de cerca de 0,1 a cerca de 8% em peso; pelo menos um polímero presente em uma quantidade variando de cerca de 0 a cerca de 6% em peso; pelo menos um aditivo presente em uma quantidade de até cerca de 0,2% em peso; e água. O corante para cada tinta sendo selecionado a partir de um pigmento, um corante ou combinação dos mesmos. Em alguns exemplos, a tinta contém pigmentos como corantes. Como utilizado aqui, pigmento refere-se a uma partícula corante que é substancialmente insolúvel no veículo líquido no qual ele é utilizado. Os pigmentos podem ser dispersos usando um agente de dispersão separado, ou podem ser auto-dispersos, tendo um agente de dispersão ligado à superfície do pigmento. Como utilizado aqui, auto-disperso geralmente se refere aos pigmentos que foram funcionalizados com um agente de dispersão, tal

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22/32 como através de ligação química do agente de dispersão à superfície do pigmento. O agente de dispersão pode ser uma molécula pequena ou um polímero ou um oligômero. Os pigmentos incluem ambos, os pigmentos auto-dispersos, bem como, pigmentos dispersos, por exemplo, pigmentos dispersos por um agente de dispersão separado que não é covalentemente ligado à superfície. Em um exemplo, os pigmentos não são auto-dispersos, e os auxiliares de dispersão podem ser adicionados ao veículo. Em um outro exemplo, os pigmentos são auto-dispersos e modificados para incluir pelo menos um polímero quimicamente ligado a eles.

Como referido, o acordo com as

Especificamente, preto pode ser disponível que características pigmento concretizações se o preto for qualquer pigmento tenha densidade pretos podem ser conhecidos, tais contato, métodos métodos térmicos, respectivos fabricantes, Columbian Chemicals Company E.I.

de impressão. fabricados por como métodos corante pode ser utilizado de da presente descrição. utilizado, o pigmento preto comercialmente óptica aceitável e referidos pigmentos variedade de métodos

Os uma de

DuPont de

Nemours de ou nos outro pigmento magenta, corante amarelo, orgânicos incluem ciano,

Os pigmentos pigmentos azo monoazo, pigmentos policíclicos ftalocianina tal canal, métodos de fornalha, métodos de acetileno, e estão comercialmente disponíveis tais como Cabot Corporation”, ”, Evonik”, Mitsubishi, e and Company”. Em adição ao preto, pode ser utilizado, azul, laranja, verde, apropriados, por pigmentos diazo e (por exemplo, como, ftalocianina azul e perileno, pigmentos pirinona, pigmentos pigmentos quinacridona, pigmentos pigmentos tioindigo, pigmentos isoindolinona, pirantronona, e pigmentos quinoftalona), insolúveis (por exemplo, quelatos do e quelatos do tipo corante ácido), tal como

Pink, etc. exemplo, pigmentos pigmentos ftalocianina verde, pigmentos antraquinona, diaxozina, pigmentos corantes quelantes tipo corante básico

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23/32 nitropigmentos, pigmentos nitroso, pigmentos antantrona, tais como PR168, e do gênero. Em alguns exemplos, a quantidade de corante presente na composição de tinta varia de cerca de 2,0% em peso a cerca de 4,5% em peso. Deve ser entendido, entretanto, que a carga de corante pode ser maior ou menor, como desejado.

Como definido aqui, um veículo de tinta” refere-se a um veículo no qual o corante é colocado para formar a tinta. Exemplos não limitativos de componentes apropriados para o veiculo de tinta incluem, polímeros solúveis em água, polímeros aniônico, surfactantes, solventes, cosolventes, tampões, biocidas, agentes seqüestradores, modificadores de viscosidade, agentes ativos de superfície, agentes quelantes, resinas, e/ou água, e/ou combinações desses. Os solventes apropriados para o veículo de tinta incluem, mas não estão limitados a éter polioxietil glicerol, tripropileno glicol, tetraetileno glicol, 1-(2-hidroxietil)-2-imidazolidinona, 1-(2hidroxietil)-2-pirrolidona, 1,6-hexanodiol, 1,2,6hexanotriol, trimetilolpropano, dipropileno glicol, Dantocol® DHE (Lonza Inc., Fairlawn NJ), e/ou combinações desses. Em um exemplo não limitativo, os solventes estão presentes no veículo de tinta em uma quantidade variando de cerca de 1% em peso a cerca de 25% em peso. Em um outro exemplo, a composição de tinta inclui água. Em alguns exemplos, a água é utilizada como o veículo de tinta para a composição e é parte do veículo líquido. Em alguns outros exemplos, a água constitui o balanço da composição de tinta, e pode estar presente em uma quantidade representando de cerca de 40 a cerca de 90 por cento em peso ou representando de cerca de 50 a cerca de 80 por cento em peso da composição total.

Os surfactantes para o veículo de tinta podem ser nãoiônico ou aniônico. Os surfactantes não-iônicos apropriados incluem, mas não estão limitados a álcool etoxilado, surfactantes fluorados, surfactantes 2diglicol, e/ou combinações dos mesmos. Exemplos

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24/32 específicos de surfactantes não-iônicos incluem surfactantes a partir da série Surfynol® (por exemplo, Surfynol® CT211, Surfynol® SEF), fabricada por Air Products and Chemicals, Inc., em adição aos surfactantes (por exemplo, Tergitol®) provida acima, para o veículo aquoso do fixador. Exemplos não limitativos dos surfactantes aniônicos apropriados para o veículo de tinta incluem aqueles surfactantes aniônicos da família Dowfax® (por exemplo, Dowfax® 8390), fabricado pela Dow Chemical Company, localizado em Midland, MI, ou surfactantes Zonyl® aniônico (por exemplo, Zonyl® FSA) , fabricado pela E.I. DuPont de Nemours and Company; surfactante éster fosfato incluindo os surfactantes da série Emphos® e a série DeDophoS®, ambos fabricados por Witco Corp., Widdlebury, Connecticut, os surfactantes da série Crodafos®, fabricado pela Croda Inc., Edison, NJ, os surfactantes da série Dephotrope® e as séries DePHOS®, ambos fabricado pela DeForest Enterprises Inc., Boca Raton, FI; alquil sulfatos (por exemplo lauril sulfato), sulfatos de alquil éter (por exemplo, sulfato de laureth de sódio); sarcosinato de N-lauroil; sulfonato de dodecilbenzeno; e/ou combinações desses. Em alguns exemplos, o veículo de tinta inclui um ou mais surfactantes presente em uma quantidade até cerca de 8% em peso, com outros exemplos não limitativos incluindo de cerca de 0,1% em peso a cerca de 6% em peso e de cerca de 1,2% em peso a cerca de 2% em peso.

Como um exemplo não limitativo, uma classe de ligantes poliméricos apropriados para uso na tinta incluem sais de copolímeros de ácido de estireno(met)acrílico. Exemplos não limitativos apropriados de copolímeros de ácido de estireno(met)acrílico estão comercialmente disponíveis e podem ser selecionados a partir das séries Joncryl® (por exemplo, Joncryl® 586 e 683), fabricado por BASF Corp. localizada na Florham Park, NJ; SMA-1000Na e SMA-1440K, fabricada por Sartomer, localizada em Exton, PA, Disperbyk 190, fabricada por BYK, Chemicals, localizada

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25/32 em Wallingford, CT; polímeros de poliestireno-acrílico fabricado por Gifu Shellac, localizado no Japão, ou combinações dos mesmos.

Aditivos podem também ser incorporados dentro de concretizações do veículo de tinta para as tintas. Como um exemplo não limitativo, bactericidas, tais como Proxel® GXL podem ser adicionados à tinta para proteger a tinta do crescimento bacteriano. Outros aditivos apropriados incluem, mas não estão limitados a, tampões, biocidas, agentes seqüestradores, agentes quelantes, ou do gênero, ou combinações desses. Em alguns exemplos, o veículo de tinta inclui um ou mais aditivos presentes em uma quantidade variando de cerca de 0,1% em peso a cerca de 0,5% em peso. Em outros exemplos, nenhum aditivo está presente.

Em alguns exemplos, o método de impressão inclui o uso da composição de pré-tratamento como descrito aqui e inclui o uso de pelo menos uma composição de tinta de jato de tinta selecionado a partir de uma tinta preta, uma tinta amarela, uma tinta ciano, uma tinta magenta, uma tinta laranja, uma tinta vermelha, e uma tinta verde. Em alguns exemplos, pelo menos uma tinta é depositada dentro dos cabeçotes individuais. Exemplos não limitativos de configurações de cabeçotes apropriados incluem cabeçotes únicos, cabeçotes de câmaras duplas, cabeçotes de três câmaras e/ou do gênero, e/ou combinações desses. Deve ser entendido que qualquer número de composições de tinta colorida pode ser utilizado no método tal como descrito aqui. Além disso, qualquer combinação desejada de tintas coloridas pode ser utilizada. Por exemplo, cada uma das composições de tintas coloridas pode ser de uma cor diferente, ou duas ou mais das tintas podem ser de matizes diferentes da mesma cor (ou seja, tinta magenta clara e tinta magenta escura). Em alguns exemplos, quatro tintas de cores diferentes podem ser utilizadas; uma tinta preta, uma tinta amarela, uma tinta ciano, e uma tinta magenta. Em alguns outros exemplos, o método inclui

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26/32 o uso de qualquer número desejável de tintas selecionadas da tinta de cor preta, tinta amarela, tinta ciano, tinta magenta, tinta laranja, tinta vermelha, tinta verde, e/ou combinações das mesmas.

Como um exemplo, a composição de pré-tratamento, incluindo um veículo líquido, um sal de metal polivalente como agente de fixação, uma resina látex e um agente espessante, e a composição de tinta são parte de um sistema de impressão para impressão de imagens com jato de tinta durável. Dito sistema de impressão inclui um aplicador de composição de pré-tratamento contendo, pelo menos, um rolo de transferência e uma composição de prétratamento, e contém um ou vários cabeçotes de jato de tinta sucessivos contendo a composição de tinta para impressora de jato de tinta, dita composição de tinta para jato de tinta inclui um veículo líquido aquoso e um corante. Em um exemplo, o cabeçote de jato de tinta são cabeçotes de jato de tinta térmicos. Em alguns exemplos, o sistema de impressão inclui um aplicador de composição de pré-tratamento e, pelo menos quatro cabeçotes de jato de tinta sucessivos diferentes contendo, respectivamente, composições de tinta de jato de tinta preta, ciano, magenta e amarela. O sistema de impressão de tinta, incluindo a composição de pré-tratamento da presente descrição, em adição a tinta preta e tintas coloridas, apresentando excelente desempenho de impressão e características de imagem.

A descrição precedente foi apresentada apenas a título ilustrativo e descreve concretizações exemplificativas da presente invenção. Apesar de determinados métodos exemplificativos e composições terem sido descritos aqui, o escopo de proteção que abrange essa patente não é limitativo a esse. Pelo contrário, essa patente abrange todos os métodos, composições e artigos de fabricação suficientemente dentro do escopo das reivindicações tanto literalmente ou sob a doutrina de equivalentes.

EXEMPLOS

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Ingredientes e abreviações

- Lucidene® 645 é um polímero de uretano acrílico disponível na Rohm & Hass Company.

- LEG-1 é um co-solvente disponível na Liponics.

- Zonyl® FSO é um surfactante disponível na Dupont Inc.

- CAb-O-Jet®300 é um pigmento auto disperso disponível na Cabot Corporation.

- Joncryl®586 é um ligante estireno-acrílico disponível na BASF Corp.

- Proxel® GXL é um biocida disponível na Arch Chemicals

Inc.

- Chemguard S-550-L® é um fluorosurfactante disponível na Chemguard.

- BP 700 é um Pigmento Preto disponível na Cabot Corp.

- Surfynol® DF-210 e Surfynol® DF-220 são anti-espumantes disponíveis na Air Products.

- Byk-018® é um anti-espumante disponível na Byk Co.

- Rheolate® 212 é um agente espessante disponível na Rheox International Inc.

- Optiflo® L400 e Optiflo® M2600 VF são agentes espessantes disponíveis Southern Clay Products Inc.

Exemplo 1 - Preparação da Composição de tinta

Uma composição de tinta de jato de tinta preta foi preparada de acordo com a tabela 1 abaixo. Todas as 25 porcentagens são expressas em porcentagens em peso (% em peso) com base no peso total da composição de tinta.

TABELA 1

Componente	Quantidade (% em peso)
BP 700 pigmento negro	3, 0
Cab-O-Jet® 300	1,0
Joncry® 586	1,0
2-Pirrolidona	10, 0
LEG-1	1,0
Zonyl® FSO	0,1
Proxel® GXL	0,l
Água	Balanço

Exemplo 2 - Preparação da composição de pré-tratamento

As composições de pré-tratamento A - G são preparadas de acordo com a Tabela 2. Todas as porcentagens são

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28/32 expressas em porcentagem em peso (% em peso) com base no peso total da composição de pré-tratamento.

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TABELA 2

Composições de prétratamento	Controle A	Controle B	C	D	E	F	G
Lucidene® 645	33,00%	36,00%	36,00%	36,00%	33,00%	36,00%	36,00%
Rheolate® 212	-	-	0, 80%	-	-	-	-
Optiflo® L1400	-	-	-	-	-	-	0,30%
Optiflo® M2600 VF	-	-	-	0,40%	0,40%	0,30%	-
Surfynol® DF-210	0,50%	-	-	-	-	-	-
Surfynol® DF-220	-	0,2%	1, 00%	-	-	1,00%	1, 00%
Byk-018®	-	-	-	1,00%	1,00%	-	-
2-Pirrolidona	3,00%	0,00%	0, 00%	0,00%	0,00%	0,00%	0, 00%
Cloreto de cálcio	7, 00%	4,50%	4,50%	4,50%	5,50%	4,50%	4,50%
Chemguard® S550L	0,10%	0,00%	0, 00%	0,00%	0,00%	0,00%	0, 00%
Proxel® GXL	0,10%	0,10%	0, 10%	0,10%	0,10%	0,10%	0, 10%
Água	balanço	balanço	balanço	balanço	balanço	balanço	balanço

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A Tabela 3 abaixo ilustra a viscosidade (em Pa.s) e a tensão de superfície (em mN/m) das composições de prétratamento A - G. A viscosidade é medida usando um viscômetro Brookfield com a medida da viscosidade em Pa.s e a tensão de superfície sendo medida usando um Tensiômetro com medidas em mN/m. O tensiômetro K11 utiliza uma placa de metal que foi imersa na composição de pré-tratamento. A força do fluido da placa quando retido no fluido é registrado como a tensão de superfície.

TABELA 3

	A	B	C	D	E	F	G
Viscosidade	0,044	0, 075	1,548	3,840	2,352	2,090	1, 006
Tensão de superfície	26, 50	33,57	32,40	38,40	37,86	33, 18	32,71

Exemplo 3 - Desempenho das composições de pré-tratamento As composições de pré-tratamento A - G (tal como ilustrado na Tabela 2) são avaliadas quanto ao seu desempenho de impressão, especificamente quanto a sua resistência a durabilidade. As composições de prétratamento A - G são testados em combinação com a tinta preta ilustrada no Exemplo 1 (tal como ilustrado na Tabela 1). Os resultados estão ilustrados na Tabela 4.

As composições de pré-tratamento A - G são enroladas sobre e com um dispositivo de revestimento industrial sobre o meio usando um revestimento em rolo sequencial. Uma sequência de imagem idêntica é impressa com tinta preta tendo formulação, tal como ilustrado no Exemplo 1, usando uma prensa de tecido HP T-300. O peso do revestimento para o pré-tratamento enrolado é 2 gramas/m2. 10 gramas/m2 da tinta preta é então impressa sobre o topo de cada uma das formulações de prétratamento. A velocidade da trama para o processo de impressão é de 0,508 m/s (100 fpm); o tempo de retardo de impressão é de 1 segunda. O meio utilizado é um meio poroso, White Kraft” (White-Top Kraft Liner, WTKL) tendo uma face externa branca, obtida por branqueamento da espessura externa (outer ply”).

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Os testes de resistência são então realizados sobre o meio impresso. A resistência ao polimento seco referese à capacidade de uma imagem impressa para resistir à degradação da aparência durante o polimento da imagem. Uma boa resistência ao atrito, durante o polimento, tenderá a não transferir a tinta de uma imagem impressa para as áreas ao redor onde a tinta não tenha sido impressa e a densidade óptica preta (KOD) será mantida. Diferentes testes de abrasão são feitos>

- Testes de polimento Sutherland Dry Eraser são realizados com uma borracha para aplicação de atrito de 5 segundos e 1 minuto após a impressão deixar o secador. O teste de atrito são conduzidos com uma ponta de borracha de lápis mole e uma pressão entre 5 e 7 libras. A ponta de borracha foi esfregada sobre a superfície seca, prétratada, impressa recente para comparação da secagem imediata e do desempenho de durabilidade. Esse mesmo teste foi utilizado dentro de segundos (1-5) de a impressão ter sido completada e até 5 minutos após a impressão ser completada.

- um Teste Taber Eraser Rub foi realizado com um raspador linear de tambor usando uma borracha dura # 10 com um peso de 350 g, 24 horas após a impressão. Dois ciclos são feitos com a borracha dura na área preta preenchida com preto. O KOD é medido antes e após o atrito. O processo de Taber mostrou mais efeitos de manipulação e abrasão sobre a amostra. Esse teste representa o contato pesado entre a amostra e o equipamento final (ou seja, dobradores, grampeadores, equipamento de inserção).

- um Teste Polimento a úmido é realizado com um raspador linear de tambor usando uma toalha úmida sobre a ponta do raspador. Um ciclo com duas polegadas de comprimento de choque foi raspado sobre a impressão com 350g de pressão.

Para cada impressão, antes e após o teste, a densidade óptica preta (KOD) foi medida usando um densitômetro XPetição 870190038308, de 22/04/2019, pág. 38/43

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Rite para medir a reflexão da área preenchida. O maior valor de KOD, o mais escuro da imagem preta colorida obtida. A densidade óptica preta que muda na amostra do meio de impressão é então avaliada (Δ KOD) . Os números 5 aqui se referem à diferença na densidade óptica (Δ KOD) que foi medida. (O menor dos números é o melhor desempenho desses).

TABELA 4

Composições	KODA	KODM	KODM
de pré-	Polimento/	Polimento/atrito	Polimento/
tratamento	atrito úmido	com borracha	atrito seco
A	0,72	0,16	0, 09
B	0,37	0,25	0, 15
C	0, 06	0, 03	0, 06
D	0,22	0, 09	0, 00
E	0,23	0,22	0, 08
F	0,12	0, 09	0, 19
G	0, 18	0, 02	0, 06

Os resultados demonstram que as composições de pré10 tratamento comparativas a e B, quando aplicadas sobre o meio, não misturam adequadamente com a composição de jato de tinta aplicada sobre o topo dessas, para formar uma película durável. As imagens impressas resultantes do uso das composições de pré-tratamento A e B apresentam baixo desempenho de durabilidade. Pelo contrário, as composições de pré-tratamento C a G, quando aplicadas sobre o meio, mistura adequadamente com a composição de jato de tinta, forma uma película durável e resulta em um meio impresso tendo boa durabilidade e desempenho de impressão.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição de pré-tratamento para uso em um método para impressão por jato de tinta de imagens duráveis compreendendo:

(a) um veículo líquido;

(b) um sal de metal polivalente como agente de fixação;

(c) uma resina látex;

(d) um agente espessante;

a composição caracterizada pelo fato de que tem uma viscosidade na faixa de 1 Pa.s a 10 Pa.s (1000 a 10000 cps) .

2/3 látex ter um número ácido menor que 20.

9. Composição de pré-tratamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a resina látex estar presente em uma quantidade representando de 10 a 60% em peso do peso total da composição de prétratamento .

10. Composição de pré-tratamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o agente de fixação ser um sal metálico polivalente selecionado a partir do grupo consistindo de cloreto de cálcio, nitrato de cálcio, nitrato de magnésio, acetato de magnésio ou acetato de zinco.

11. Composição de pré-tratamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o agente de fixação ser cloreto de cálcio ou nitrato de cálcio.

12. Método para impressão por jato de tinta de imagens duráveis sobre um meio de registro poroso caracterizado pelo fato de compreender:

(a) aplicar uma composição de pré-tratamento, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, sobre o referido meio de registro;

(b) aplicar uma composição de tinta por jato de tinta sobre o referido meio de registro poroso, a referida composição de tinta por jato de tinta compreendendo um veículo líquido aquoso, e um corante, em que a tinta por jato de tinta sobre-impresse na referida composição de pré-tratamento.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a composição de pré-tratamento ser aplicada sobre o referido meio de registro poroso utilizando dispositivos de revestimento e em que a composição de tinta é jateada sobre os poros do referido meio de registro via bicos de jato de tinta.

14. Método de impressão, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o intervalo de tempo entre o ponto final de aplicação da composição de prétratamento sobre o meio de registro poroso e entre o

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2. Composição de pré-tratamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a composição compreender ainda um antiespumante.

3/3 ponto inicial da aplicação da composição de tinta estar entre 1 segundo e 30 segundos.

15. Método de impressão, de acordo com a reivindicação

12, caracterizado pelo fato de a velocidade de impressão

3. Composição de pré-tratamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que tem uma viscosidade de 1 Pa.s a 5 Pa.s (1000 a 5000 cps).

4. Composição de pré-tratamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a composição ter uma tensão de superfície na faixa de 30 a 45 mN/m (30 a 45 dinas/cm).

5. Composição de pré-tratamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o agente espessante ser um ácido metacrílico, um éster metacrílico ou acrílico de um álcool, um éster de vinila ou um éster ativo de superfície insaturado.

6. Composição de pré-tratamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o agente espessante representar de 0,01 a 2% em peso do peso total da composição de pré-tratamento.

7. Composição de pré-tratamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a resina látex ter uma temperatura de transição de vidro (Tg) compreendida entre -22°C e +20°C.

8. Composição de pré-tratamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a resina

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5 do método de impressão estar compreendida entre 0,254 m/s e 10,16 m/s (entre 50 e 2000 fpm).