ES2834603T3

ES2834603T3 - Método de registro por chorro de tinta

Info

Publication number: ES2834603T3
Application number: ES16853494T
Authority: ES
Inventors: Takahiro Sato; Kazuki Watanabe; Masayuki Narita
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: CN108136770B; EP3360682A1; US20180311968A1; JP6881836B2; JP2017075302A; US10717292B2; JP2023081906A; EP3360682B1; WO2017061340A1; EP3360682A4; BR112018006776A2; CN108136770A; JP2021120223A; JP7238010B2

Abstract

Método de impresión por chorro de tinta de imprimir caracteres o imágenes con una tinta de base acuosa que comprende un óxido de titanio de tipo rutilo y un dispersante polimérico usando un aparato de impresión por chorro de tinta, en el que el dispersante polimérico comprende una unidad constituyente derivada de al menos un monómero que contiene un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico en una cantidad de no menos del 72% en masa; un peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico es de no menos de 3.000 y no más de 50.000; un contenido del dispersante polimérico en la tinta de base acuosa es de no menos del 1% en masa y no más del 7% en masa basándose en el óxido de titanio; y el aparato de impresión por chorro de tinta está equipado con unos medios de dispersión para dispersar el óxido de titanio en la tinta de base acuosa, comprendiendo dicho método las siguientes etapas 1 y 2: etapa 1: redispersar la tinta de base acuosa mediante los medios de dispersión; y etapa 2: expulsar la tinta de base acuosa redispersada en la etapa 1 sobre un medio de impresión para imprimir caracteres o imágenes sobre el medio de impresión.

Description

DESCRIPCIÓN

Método de registro por chorro de tinta

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método de impresión por chorro de tinta y a una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta.

Antecedentes de la invención

En métodos de impresión por chorro de tinta, se proyectan directamente gotitas de tinta sobre un medio de impresión desde boquillas muy finas y se deja que se adhieran al medio de impresión para obtener materiales impresos sobre los que se imprimen caracteres o imágenes. Los métodos de impresión por chorro de tinta no necesitan ninguna plancha de impresión a diferencia de los métodos de impresión convencionales. Por tanto, se ha esperado que pueden usarse los métodos de impresión por chorro de tinta en aplicaciones extensas como métodos de impresión bajo demanda que pueden adaptarse para la producción de un pequeño número y varias clases de impresiones. En particular, en los últimos años, hay una demanda creciente no sólo de materiales impresos que usan un medio de impresión convencional que tiene una base blanca, tal como un papel normal, sino también de materiales impresos que usan un medio de impresión que tiene una base no blanca, tal como un cartón corrugado, una cartulina, una película de resina, etc.

Cuando se producen materiales impresos usando el medio de impresión que tiene una base no blanca, se usa una tinta blanca con el fin de expresar imágenes con un color blanco o potenciar la visibilidad de las imágenes. Como pigmento de la tinta blanca, se ha usado con frecuencia óxido de titanio que es un pigmento inorgánico que tiene un alto poder de cubrición.

Además, con el propósito de mejorar la dispersibilidad del óxido de titanio en la tinta, se ha usado un dispersante de pigmento.

Por ejemplo, el documento JP 60-123564A (documento de patente 1) divulga una dispersión acuosa de pigmento constituida por un dispersante polimérico, un pigmento tal como óxido de titanio y un medio acuoso, en la que el dispersante polimérico sirve como dispersante de pigmento que es capaz de dispersar fácilmente el pigmento en un material de recubrimiento acuoso aunque se use el dispersante en una pequeña cantidad y no provoca ningún deterioro del rendimiento de recubrimiento del material de recubrimiento acuoso, y se produce copolimerizando monómeros que incluyen de 3 a 98 partes en peso de un monómero basado en ácido (met)acrílico modificado con mono o polialquilenglicol, de 2 a 97 partes en peso de un monómero que contiene nitrógeno etilénicamente insaturado y de 0 a 20 partes en peso de un ácido carboxílico etilénicamente insaturado.

El documento JP 2009-24165A (documento de patente 2) divulga un dispersante de pigmento que está constituido por del 5 al 30% en masa de una unidad de monómero de vinilo aromático o heterocíclico, del 10 al 30% en masa de una unidad de monómero que contiene un grupo ácido, del 40 al 80% en masa de una unidad de monómero de éster de ácido (met)acrílico y del 5 al 30% en masa de una unidad de monómero que contiene una cadena de polialquilenglicol que tiene un peso molecular específico o una cadena de un monoalquil éter del polialquilenglicol, y tiene un índice de acidez de 30 a 300 mg de KOH/g y un peso molecular promedio en número de 5.000 a 30.000. En el documento de patente 2, se describe que se usa óxido de titanio como pigmento, y una dispersión de pigmento que usa el dispersante de pigmento puede usarse como colorante para un material de recubrimiento acuoso, una tinta de grabado acuosa, una tinta de chorro de tinta acuosa, una tinta acuosa para materiales de papelería, etc.

Por otro lado, se ha desarrollado un aparato de impresión por chorro de tinta que tiene un mecanismo de inhibición de la precipitación de óxido de titanio en una tinta. Por ejemplo, el documento JP 2011-121344A (documento de patente 3) divulga un aparato de impresión por chorro de tinta que está equipado con un depósito principal, un depósito secundario, unos medios de suministro de tinta y unos medios de recuperación de tinta con el propósito de inhibir la precipitación del óxido de titanio en una tinta blanca que contiene el óxido de titanio como pigmento incluso después de dejar que la tinta blanca repose en el depósito de tinta durante un periodo de tiempo prolongado, y también se describe que, haciendo circular la tinta que está presente en un trayecto de flujo de tinta entre los medios de suministro de tinta y los medios de recuperación de tinta, es posible mantener una concentración de la tinta a un nivel constante. El documento US2013/0135382 A1 divulga una tinta acuosa para impresión por chorro de tinta que comprende: dióxido de titanio de rutilo que tiene un tamaño de partícula de 50-500 nm, más preferiblemente 150-350 nm; y DEMOL EP como dispersante, en una cantidad del 1% en masa con respecto al dióxido de titanio de rutilo.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un método de impresión por chorro de tinta de imprimir caracteres o imágenes con una tinta de base acuosa que contiene un óxido de titanio de tipo rutilo y un dispersante polimérico usando un aparato de impresión por chorro de tinta, en el que el dispersante polimérico contiene una unidad constituyente derivada de al menos un monómero que contiene un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico en una cantidad de no menos del 72% en masa;

un peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico es de no menos de 3.000 y no más de 50.000;

un contenido del dispersante polimérico en la tinta de base acuosa es de no menos del 1% en masa y no más del 7% en masa basándose en el óxido de titanio; y

el aparato de impresión por chorro de tinta está equipado con unos medios de dispersión para dispersar el óxido de titanio en la tinta de base acuosa,

incluyendo dicho método las siguientes etapas 1 y 2:

etapa 1: redispersar la tinta de base acuosa mediante los medios de dispersión; y

etapa 2: expulsar la tinta de base acuosa redispersada en la etapa 1 sobre un medio de impresión para imprimir caracteres o imágenes sobre el medio de impresión.

Breve descripción del dibujo

La figura 1 es una vista esquemática que muestra un ejemplo de una construcción de un aparato de impresión por chorro de tinta usado en la presente invención.

Descripción detallada de la invención

En el caso en el que se usa óxido de titanio que tiene una alta densidad relativa en una tinta para impresión por chorro de tinta que tiene una baja viscosidad, si se detiene temporalmente un flujo de la tinta en un trayecto de flujo de tinta de un aparato de impresión por chorro de tinta tras la interrupción de la operación de impresión, etc., tiende a producirse un problema de tal manera que el óxido de titanio experimenta precipitación o agregación en el trayecto de flujo de tinta.

Los dispersantes de pigmento descritos en los documentos de patente 1 y 2 se usan principalmente en un material de recubrimiento que tiene una alta viscosidad. Por tanto, si los dispersantes de pigmento se usan en una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta, tiende a producirse un problema de tal manera que la tinta resultante no logra mostrar una redispersibilidad suficiente después de que el óxido de titanio experimente precipitación o agregación.

Además, en el caso en el que se usa la tinta blanca que tiene una escasa redispersibilidad en el aparato de impresión por chorro de tinta descrito en el documento de patente 3, aunque se lleve a cabo periódicamente la circulación de la tinta, tiende a producirse el riesgo de provocar la obstrucción de boquillas en el mismo. Además, cuando se interrumpe la operación de impresión, se requiere que se haga circular la tinta para impedir la precipitación de la tinta.

Además, cuando se aplica una fuerza de cizalladura a la tinta (mediante circulación, sacudidas, agitación, etc.) con el fin de redispersar la tinta, tiende a producirse un problema de tal manera que se provoca la espumación de la tinta, de modo que las espumas resultantes de la tinta tienen una influencia adversa sobre un cabezal de impresión y provocan el deterioro de las propiedades de expulsión de la tinta. Por este motivo, se ha requerido mejorar la redispersibilidad, propiedades de supresión de espuma y propiedades desespumantes de la propia composición de tinta.

La presente invención se refiere a un método de impresión por chorro de tinta en el que, usando una tinta de base acuosa que no sólo muestra un buen poder de cubrición y puede redispersarse fácilmente mediante simples operaciones de agitación aunque un óxido de titanio de tipo rutilo usado en la misma precipite, sino que también es capaz de recuperar rápidamente sus propiedades de tinta debido a excelentes propiedades de supresión de espuma y propiedades desespumantes de la misma, es posible alcanzar buenas propiedades de expulsión de la tinta, así como una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta.

Mientras tanto, el término “ impresión” tal como se usa en la presente invención es un concepto que incluye imprimir o mecanografiar para imprimir caracteres o imágenes, y el término “material impreso” tal como se usa en la presente invención es un concepto que incluye materias impresas o materiales mecanografiados sobre los que se imprimen caracteres o imágenes.

Además, el término “redispersión” tal como se usa en la presente invención significa que, en el caso en el que óxido de titanio que se ha dispersado en la tinta de base acuosa experimenta precipitación o agregación en la tinta de base acuosa por el motivo de dejar que la tinta repose durante un periodo de tiempo prolongado, etc., la tinta de base acuosa se devuelve de nuevo al estado en el que el óxido de titanio está bien dispersado en la tinta de base acuosa.

Los presentes inventores han encontrado que un método de impresión por chorro de tinta que incluye la etapa de redispersar una tinta de base acuosa que contiene un óxido de titanio de tipo rutilo y un dispersante de pigmento específico a razones específicas usando unos medios de dispersión es capaz de resolver los problemas convencionales anteriormente mencionados.

Es decir, la presente invención se refiere a los siguientes aspectos [1] y [2].

[1] Un método de impresión por chorro de tinta de imprimir caracteres o imágenes con una tinta de base acuosa que contiene un óxido de titanio de tipo rutilo y un dispersante polimérico usando un aparato de impresión por chorro de tinta, en el que el dispersante polimérico contiene una unidad constituyente derivada de al menos un monómero que contiene un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico en una cantidad de no menos del 72% en masa;

un peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico es de no menos de 3.000 y no más de 50.000; un contenido del dispersante polimérico en la tinta de base acuosa es de no menos del 1% en masa y no más del 7% en masa basándose en el óxido de titanio; y

incluyendo dicho método las siguientes etapas 1 y 2:

[2] Una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta que contiene un óxido de titanio de tipo rutilo y un dispersante polimérico, en la que el dispersante polimérico contiene una unidad constituyente derivada de al menos un monómero que contiene un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico en una cantidad de no menos del 72% en masa;

un tamaño de partícula primario promedio del óxido de titanio de tipo rutilo es de no menos de 100 nm y no más de 600 nm;

un peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico es de no menos de 3.000 y no más de 50.000; y un contenido del dispersante polimérico en la tinta de base acuosa es de no menos del 1% en masa y no más del 7% en masa basándose en el óxido de titanio.

Según la presente invención, es posible proporcionar un método de impresión por chorro de tinta en el que, usando una tinta de base acuosa que no sólo muestra un buen poder de cubrición y puede redispersarse fácilmente mediante simples operaciones de agitación aunque un óxido de titanio de tipo rutilo usado en la misma precipite, sino que también es capaz de recuperar rápidamente sus propiedades de tinta debido a excelentes propiedades de supresión de espuma y propiedades desespumantes de la misma, es posible alcanzar buenas propiedades de expulsión de la tinta, así como una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta.

[Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta]

La tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta que se usa en el método de impresión por chorro de tinta según la presente invención (también denominada simplemente a continuación en el presente documento “tinta de base acuosa” o “tinta”) contiene un óxido de titanio de tipo rutilo y un dispersante polimérico, en la que el dispersante polimérico contiene una unidad constituyente derivada de al menos un monómero que contiene un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico en una cantidad de no menos del 72% en masa;

Mientras tanto, el término “de base acuosa” tal como se usa en la presente memoria descriptiva significa que el agua tiene el mayor contenido entre los componentes de un medio de dispersión contenido en la tinta.

En el método de impresión por chorro de tinta según la presente invención, usando una tinta de base acuosa que es excelente no sólo en cuanto a la redispersibilidad después de la precipitación o agregación de un óxido de titanio de tipo rutilo contenido en la misma, sino también en cuanto a propiedades de supresión de espuma y propiedades desespumantes, es posible suprimir y eliminar la espumación de la tinta que se provoca cuando se redispersa la tinta, de modo que puede mostrarse el efecto de alcanzar buenas propiedades de expulsión de la tinta. Se considera que el motivo por el cual pueden alcanzarse los efectos ventajosos anteriormente mencionados mediante la presente invención es el siguiente, aunque aún no se ha determinado claramente.

Es decir, en la tinta de base acuosa usada en la presente invención en la que el óxido de titanio de tipo rutilo se usa como pigmento para la tinta, el dispersante polimérico también usado en la misma contiene una unidad constituyente derivada de al menos un monómero que contiene un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico en una cantidad de no menos del 72% en masa, un tamaño de partícula primario promedio del óxido de titanio de tipo rutilo es de no menos de 100 nm y no más de 600 nm, y un peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico es de no menos de 3.000 y no más de 50.000.

Se considera que el grupo aniónico del dispersante polimérico no sólo actúa como grupo de absorción para permitir que el dispersante polimérico se absorba sobre la superficie del óxido de titanio, sino que también puede estar cargado negativamente para así suprimir la agregación o precipitación del óxido de titanio debido a una fuerza de repulsión de carga que actúa entre las partículas de óxido de titanio. Además, se considera que dado que el dispersante polimérico contiene la unidad constituyente derivada del monómero que contiene un grupo aniónico en una cantidad de no menos del 72% en masa, el dispersante polimérico puede mostrar un efecto muy alto de supresión de la agregación o precipitación del óxido de titanio debido a la fuerza de repulsión eléctrica que actúa entre las partículas de óxido de titanio. Como resultado, se considera que aunque el óxido de titanio experimenta precipitación o agregación durante la impresión o tras la interrupción de la impresión, es posible redispersar fácilmente el óxido de titanio en la tinta únicamente aplicando una simple fuerza mecánica tal como agitación a la tinta.

En este caso, dado que el dispersante polimérico contiene la unidad constituyente derivada del monómero que contiene un grupo aniónico en una cantidad de no menos del 72% en masa, casi toda la cantidad del dispersante polimérico puede actuar como grupo de absorción, y sólo una cantidad menor del dispersante polimérico queda sin absorber en el óxido de titanio. Además, dado que el dispersante polimérico tiene un peso molecular promedio en peso relativamente pequeño, el polímero no absorbido en el óxido de titanio muestra simplemente un efecto menos espesante de la tinta. Por este motivo, se considera que puede suprimirse el aumento de la viscosidad del disolvente de la tinta debido al dispersante polimérico no absorbido, y también puede suprimirse el atrapamiento de aire en la tinta debido a una cantidad menor de restos distintos del componente de grupo de absorción en el dispersante polimérico, de modo que la tinta resultante es excelente no sólo en cuanto a las propiedades de supresión de espuma y propiedades desespumantes, sino también en cuanto al efecto de suprimir y eliminar la espumación de la tinta que tiende a provocarse cuando se redispersa la tinta. Por tanto, se considera que dado que está presente ninguna espuma o simplemente una cantidad reducida de espumas en la tinta de base acuosa, puede prevenirse la aparición de boquillas omitidas debido a las espumas tras la expulsión de la tinta, de modo que la tinta puede mostrar buenas propiedades de expulsión.

<Óxido de titanio de tipo rutilo>

La tinta de base acuosa de la presente invención contiene un óxido de titanio de tipo rutilo. Los ejemplos de una estructura cristalina de óxido de titanio incluyen una estructura de tipo rutilo (sistema tetragonal), una estructura de tipo anatasa (sistema tetragonal) y una estructura de tipo brookita (sistema ortorrómbico). Entre estas estructuras cristalinas, desde el punto de vista de alcanzar una buena estabilidad, poder de cubrición y disponibilidad de cristales del óxido de titanio, se usa el óxido de titanio de tipo rutilo (también denominado simplemente a continuación en el presente documento “óxido de titanio”) en la presente invención.

El óxido de titanio puede producirse o bien mediante un método en fase gaseosa o bien mediante un método en fase líquida. Desde el punto de vista de facilitar la producción del óxido de titanio que tiene una alta cristalinidad, se usa preferiblemente el óxido de titanio producido mediante un método en fase gaseosa.

El óxido de titanio puede ser un óxido de titanio no tratado. Sin embargo, el óxido de titanio es preferiblemente un óxido de titanio tratado en superficie desde el punto de vista de alcanzar una buena dispersibilidad del óxido de titanio en la tinta de base acuosa. Los ejemplos del tratamiento de superficie del óxido de titanio incluyen un tratamiento de superficie con una sustancia inorgánica tal como alúmina (AhOa) y sílice (SO 2), un tratamiento de superficie con una sustancia orgánica tal como un agente de acoplamiento de titanio, un agente de acoplamiento de silano y un aceite de silicona, etc. Entre estos tratamientos de superficie, se prefiere el tratamiento de superficie con una sustancia inorgánica.

El óxido de titanio tiene una capacidad de provocar la degradación de sustancias orgánicas debido a una actividad fotocatalítica del mismo. Por este motivo, el óxido de titanio no se dispersa directamente y se recubre con el dispersante polimérico, sino que, desde el punto de vista de restringir la actividad fotocatalítica del óxido de titanio y mejorar la humectabilidad del óxido de titanio cuando se dispersa, se prefiere más bien que las partículas de óxido de titanio respectivas se traten previamente en superficie con un óxido inorgánico tal como alúmina. Además, desde el punto de vista de controlar adecuadamente una condición ácida o básica de la superficie de las partículas de óxido de titanio respectivas y mejorar la durabilidad del óxido de titanio, se prefiere más que el óxido de titanio se trate en superficie con sílice en combinación con el óxido inorgánico anteriormente mencionado. Desde los mismos puntos de vista que los descritos anteriormente, el óxido de titanio es preferiblemente un óxido de titanio de este tipo que se trata en superficie con alúmina o con alúmina y sílice.

Ejemplos de un método para tratar en superficie el óxido de titanio con sustancias inorgánicas incluyen un método para tratar en superficie el óxido de titanio con alúmina o con alúmina y sílice, así como un método para tratar en superficie el óxido de titanio recubriendo el óxido de titanio con un hidrato inorgánico que contiene cinc, magnesio, circonio, etc.

Las partículas de óxido de titanio así tratadas en superficie se calcinan a una temperatura de desde 800 hasta 1000°C, mediante lo cual es posible mejorar la fluidez y dispersibilidad de las partículas de óxido de titanio que tienen un tamaño de partícula secundario sin permitir que avance la sinterización entre las partículas de óxido de titanio.

La forma de partícula del óxido de titanio no está particularmente limitada, y puede ser una forma granular, una forma acicular, etc. El tamaño de partícula primario promedio del óxido de titanio es de no menos de 100 nm, preferiblemente no menos de 150 nm y más preferiblemente no menos de 200 nm desde el punto de vista de mejorar la blancura de la tinta resultante, y además es de no más de 600 nm, preferiblemente no más de 500 nm y más preferiblemente no más de 400 nm desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante.

Mientras tanto, el tamaño de partícula primario promedio del óxido de titanio pude medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.

Los ejemplos de productos comercialmente disponibles del óxido de titanio de tipo rutilo incluyen productos de la serie “TIPAQUE R” (nombre comercial), productos de la serie “TIPAQUE CR” (nombre comercial) y productos de la serie “TIPAQUE PF” (nombre comercial), todos ellos disponibles de Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd., productos de la serie “R” (nombre comercial) disponibles de Sakai Chemical Industry Co., Ltd., productos de la serie “JR” (nombre comercial) y productos de la serie “MT” (nombre comercial) ambos disponibles de TAYCA Corporation, productos de la serie “KURONOS KR” (nombre comercial) disponibles de Titan Kogyo, Ltd., y productos de la serie “TR” (nombre comercial) disponibles de Fuji Titanio Industry Co., Ltd., etc.

La tinta de base acuosa de la presente invención también contiene el dispersante polimérico (también denominado simplemente a continuación en el presente documento “dispersante”).

El dispersante polimérico está en forma de un polímero que contiene una unidad constituyente derivada de al menos un monómero que contiene un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico en una cantidad de no menos del 72% en masa, y tiene un peso molecular promedio en peso de no menos de 3.000 y no más de 50.000.

(Monómero que contiene un grupo aniónico)

El monómero que contiene un grupo aniónico como unidad constituyente del dispersante polimérico es al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión y estabilidad de expulsión de la tinta resultante. Estos ácidos pueden estar presentes en forma de una sal de los mismos. Los ejemplos de las sales de los ácidos incluyen una sal de sodio y una sal de potasio, etc.

Como monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico, se prefieren monómeros de ácido sulfónico insaturados y se prefieren más ácido estirenosulfónico y ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico. Estos ácidos pueden estar presentes en forma de una sal de los mismos. Los ejemplos de las sales de los ácidos incluyen una sal de sodio y una sal de potasio.

Entre estos monómeros que contienen un grupo aniónico, se prefiere al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y ácido estirenosulfónico, y se prefiere más al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico y ácido estirenosulfónico.

Los ejemplos específicos del dispersante polimérico preferido que contiene la unidad constituyente derivada del monómero que contiene un grupo aniónico incluyen poli(ácido acrílico), poli(ácido metacrílico) y un copolímero que contiene unidades constituyentes derivadas de ácido metacrílico y ácido estirenosulfónico.

El contenido de la unidad constituyente derivada del monómero que contiene un grupo aniónico en el dispersante polimérico es preferiblemente de no menos del 75% en masa, más preferiblemente no menos del 80% en masa, incluso más preferiblemente no menos del 85% en masa y de manera incluso adicionalmente más preferible no menos del 90% en masa desde el punto de vista de mejorar las propiedades de supresión de espuma y propiedades de expulsión de la tinta resultante.

El dispersante polimérico puede ionizarse y de ese modo volverse soluble en agua neutralizando el grupo aniónico del dispersante polimérico, de modo que es posible dispersar el óxido de titanio en un medio acuoso. Los ejemplos de un agente neutralizante usado para neutralizar el grupo aniónico del dispersante polimérico incluyen hidróxido de sodio, hidróxido de potasio y amoniaco, etc.

El dispersante polimérico usado en la presente invención también puede contener una unidad constituyente derivada de un monómero no iónico o una unidad constituyente derivada de un monómero hidrófobo, además de la unidad constituyente anteriormente mencionada derivada del monómero que contiene un grupo aniónico, a menos que los efectos ventajosos de la presente invención se vean adversamente afectados por las mismas. El contenido de la unidad constituyente derivada de un monómero no iónico o la unidad constituyente derivada de un monómero hidrófobo en el dispersante polimérico es preferiblemente de no más del 28% en masa, más preferiblemente no más del 25% en masa, incluso más preferiblemente no más del 20% en masa, de manera incluso adicionalmente más preferible no más del 15% en masa y de manera todavía incluso adicionalmente más preferible no más del 10% en masa.

En este caso, desde el punto de vista de facilitar la producción del dispersante polimérico en un sistema acuoso y suprimir la agregación y precipitación de la tinta de base acuosa, el dispersante polimérico está preferiblemente en forma de un polímero que contiene la unidad constituyente derivada del monómero que contiene un grupo aniónico y la unidad constituyente derivada del monómero no iónico.

(Monómero no iónico)

Los ejemplos del monómero no iónico incluyen (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 3-hidroxipropilo, (met)acrilatos de polialquilenglicol y (met)acrilatos de alcoxipolialquilenglicol. Entre estos monómeros no iónicos, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, se prefieren (met)acrilatos de polialquilenglicol.

Mientras tanto, el término “(met)acrilato” tal como se usa en el presente documento significa al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un acrilato y un metacrilato, y el “(met)acrilato” tal como se describe a continuación en el presente documento también se define de la misma manera.

Los ejemplos adecuados de la unidad constituyente derivada de los (met)acrilatos de polialquilenglicol incluyen una unidad constituyente representada por la siguiente fórmula (1)

en la que R1 es un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; R2 es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene no menos de 1 y no más de 20 átomos de carbono; OA es un grupo oxialquileno que tiene no menos de 2 y no más de 4 átomos de carbono; y n representa un número molar promedio de adición de un óxido de alquileno, y es un número de no menos de 10 y no más de 100.

En la fórmula (1) anteriormente mencionada, el número de átomos de carbono en OA como grupo oxialquileno es de no menos de 2 y no más de 4, preferiblemente no menos de 2 y no más de 3, y más preferiblemente 2, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante.

Los ejemplos del grupo oxialquileno que tiene no menos de 2 y no más de 4 átomos de carbono incluyen un grupo oxietileno, un grupo oxipropileno y un grupo oxibutileno. Entre estos grupos oxialquileno, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, se prefiere un grupo oxietileno o un grupo oxipropileno, y se prefiere más un grupo oxietileno.

En la fórmula (1) anteriormente mencionada, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, R1 es un átomo de hidrógeno o un grupo metilo, y preferiblemente un grupo metilo.

En la fórmula (1) anteriormente mencionada, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, R2 es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene no menos de 1 y no más de 20 átomos de carbono, preferiblemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene no menos de 1 y no más de 8 átomos de carbono, más preferiblemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene no menos de 1 y no más de 3 átomos de carbono, e incluso más preferiblemente un grupo metilo.

En la fórmula (1) anteriormente mencionada, n que representa un número molar promedio de adición del óxido de alquileno es preferiblemente un número de no menos de 10, más preferiblemente no menos de 15 e incluso más preferiblemente no menos de 20, y también es preferiblemente un número de no más de 80, más preferiblemente no más de 60 e incluso más preferiblemente no más de 40, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante.

Sin embargo, los grupos oxialquileno en el número de n pueden ser iguales o diferentes unos con respecto a otros. Además, cuando los grupos oxialquileno son diferentes unos con respecto a otros, estos grupos oxialquileno pueden estar unidos entre sí de cualquiera de una forma de adición en bloques, una forma de adición al azar y una forma de adición alternante.

Los ejemplos del monómero del que se deriva la unidad constituyente representada por la fórmula (1) anteriormente mencionada incluyen al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en mono(met)acrilato de polietilenglicol, mono(met)acrilato de metoxipolietilenglicol, mono(met)acrilato de etoxipolietilenglicol, mono(met)acrilato de propoxipolietilenglicol, mono(met)acrilato de butoxipolietilenglicol, mono(met)acrilato de octoxipolietilenglicol y mono(met)acrilato de estearoxipolietilenglicol. Entre estos monómeros, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, se prefiere al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en mono(met)acrilato de metoxipolietilenglicol, mono(met)acrilato de etoxipolietilenglicol y mono(met)acrilato de propoxipolietilenglicol, y se prefiere más mono(met)acrilato de metoxipolietilenglicol.

El contenido de la unidad constituyente derivada del monómero no iónico en el dispersante polimérico es preferiblemente de no más del 35% en masa, más preferiblemente no más del 25% en masa, incluso más preferiblemente no más del 20% en masa y de manera incluso adicionalmente más preferible no más del 15% en masa basándose en un contenido total de la unidad constituyente derivada del monómero que contiene un grupo aniónico y la unidad constituyente derivada del monómero no iónico en el dispersante polimérico desde el punto de vista de suprimir la agregación y precipitación del óxido de titanio en la tinta de base acuosa resultante así como desde el punto de vista de mejorar las propiedades de supresión de espuma y propiedades de expulsión de la tinta resultante.

Los ejemplos específicos de productos comercialmente disponibles del monómero no iónico incluyen “NK ESTER M-230G”, “Nk Es Te R M-450G” y “NK ESTER M-900G”, todos disponibles de Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.; “BLEMMER PME-1000” y “BLEMMER PME-4000”, ambos disponibles de NOF Corporation; y “LIGHT ESTER 041MA” disponible de Kyoeisha Chemical Co., Ltd., etc.

(Monómero hidrófobo)

El dispersante polimérico puede contener además la unidad constituyente derivada del monómero hidrófobo a menos que los efectos ventajosos de la presente invención se vean adversamente afectados por el mismo.

Como monómero hidrófobo, desde el punto de vista de facilitar la producción del polímero así como desde el punto de vista de mejorar las propiedades de supresión de espuma y propiedades de expulsión de la tinta resultante, puede mencionarse al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en (met)acrilatos de alquilo y monómeros que contienen un grupo aromático, etc.

Los (met)acrilatos de alquilo son preferiblemente los (met)acrilatos de alquilo que contienen un grupo alquilo que tiene de 1 a 22 átomos de carbono y más preferiblemente de 6 a 18 átomos de carbono. Los ejemplos de los (met)acrilatos de alquilo incluyen (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de (iso)propilo, (met)acrilato de (iso o terc-)butilo, (met)acrilato de (iso)amilo, (met)acrilato de ciclohexilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo, (met)acrilato de (iso)octilo, (met)acrilato de (iso)decilo, (met)acrilato de (iso)dodecilo y (met)acrilato de (iso)estearilo.

Mientras tanto, los términos “(iso o terc-)” e “(iso)” tal como se usan en el presente documento significan tanto la estructura en la que está presente cualquiera de los grupos expresados por “ iso o terc” e “iso”, como la estructura en la que no está presente cualquiera de estos grupos (es decir, normal).

Los monómeros que contienen un grupo aromático están preferiblemente en forma de un monómero de vinilo que contiene un grupo aromático que tiene de 6 a 22 átomos de carbono que pueden contener un grupo sustituyente que tiene un heteroátomo y más preferiblemente un monómero basado en estireno o un (met)acrilato que contiene un grupo aromático. Además, es preferible usar el monómero basado en estireno y el (met)acrilato que contiene un grupo aromático en combinación entre sí.

Los ejemplos específicos del monómero basado en estireno preferido incluyen estireno, 2-metilestireno y divinilbenceno. Entre estos monómeros basados en estireno, se prefiere más estireno.

Los ejemplos específicos del (met)acrilato que contiene un grupo aromático preferido incluyen (met)acrilato de bencilo y (met)acrilato de fenoxietilo. Entre estos (met)acrilatos que contienen un grupo aromático, se prefiere más (met)acrilato de bencilo.

(Producción de dispersante polimérico)

El dispersante polimérico puede producirse copolimerizando una mezcla de monómeros que contiene los monómeros anteriormente mencionados mediante métodos de polimerización conocidos. Entre los métodos de polimerización, desde el punto de vista de controlar adecuadamente un peso molecular del polímero resultante, se prefiere un método de polimerización en disolución.

El disolvente usado en el método de polimerización en disolución no está particularmente limitado, y los ejemplos preferidos del disolvente incluyen agua; alcoholes alifáticos que tienen no menos de 1 y no más de 3 átomos de carbono; cetonas que tienen no menos de 3 y no más de 8 átomos de carbono; ésteres tales como acetato de etilo; y disolventes mixtos constituidos por agua y al menos uno de estos disolventes orgánicos. Desde el punto de vista de usar directamente el disolvente como tal sin eliminación del mismo tras la producción de la dispersión de óxido de titanio mencionada a continuación, entre estos disolventes, se prefiere más agua.

Como iniciador de la polimerización, puede usarse cualquier iniciador de la polimerización adecuado siempre que pueda usarse de manera adecuada en métodos de polimerización en disolución habituales. Entre estos iniciadores de la polimerización, se prefiere un persulfato y se prefiere más persulfato de amonio. El iniciador de la polimerización se usa preferiblemente en una cantidad de no menos de 0,01 partes en masa, más preferiblemente no menos de 0,05 partes en masa e incluso más preferiblemente no menos de 0,1 partes en masa, y también se usa preferiblemente en una cantidad de no más de 5 partes en masa, más preferiblemente no más de 3 partes en masa e incluso más preferiblemente no más de 2 partes en masa, basándose en 100 partes en masa de una cantidad total de los monómeros usados en la mezcla de monómeros, desde el punto de vista de controlar adecuadamente una distribución de peso molecular del dispersante resultante.

Como agente de transferencia de cadena, se prefieren mercaptanos, y se prefiere más 2-mercaptoetanol. El agente de transferencia de cadena se usa preferiblemente en una cantidad de no menos de 0,1 partes en masa, más preferiblemente no menos de 0,5 partes en masa e incluso más preferiblemente no menos de 0,8 partes en masa, y también se usa preferiblemente en una cantidad de no más de 8 partes en masa, más preferiblemente no más de 6 partes en masa e incluso más preferiblemente no más de 4 partes en masa, basándose en 100 partes en masa de una cantidad total de los monómeros usados en la mezcla de monómeros, desde el punto de vista de controlar adecuadamente una distribución de peso molecular del dispersante resultante.

Las condiciones de polimerización preferidas pueden variar dependiendo de la clase de iniciador de la polimerización usado, etc. La temperatura de polimerización es preferiblemente no inferior a 50°C y no superior a 90°C, y preferiblemente el tiempo de polimerización es de no menos de 1 hora y no más de 20 horas.

En el caso en el que se usa un persulfato como iniciador de la polimerización, preferiblemente la temperatura de polimerización es no inferior a 70°C y más preferiblemente no inferior a 75°C desde el punto de vista de mejorar la reactividad de la reacción de polimerización, y también es preferiblemente no superior a 85°C y más preferiblemente no superior a 83°C desde el punto de vista de controlar adecuadamente una distribución de peso molecular del dispersante resultante.

La reacción de polimerización anteriormente mencionada se realiza preferiblemente en una atmósfera de gas nitrógeno o una atmósfera de un gas inerte tal como argón.

Tras completarse la reacción de polimerización, el dispersante polimérico así producido puede aislarse a partir de la disolución de reacción mediante métodos convencionalmente conocidos tales como reprecipitación y eliminación del disolvente mediante destilación. Además, el dispersante polimérico así obtenido puede someterse a reprecipitación, separación por membrana, cromatografía, extracción, etc., para retirar monómeros que no han reaccionado, etc., a partir del mismo.

El dispersante polimérico resultante contiene la unidad constituyente derivada del monómero que contiene un grupo aniónico, y por tanto puede ionizarse y volverse soluble en agua neutralizando el grupo aniónico del mismo.

Los ejemplos de un agente neutralizante usado para neutralizar el grupo aniónico incluyen amoniaco; aminas orgánicas tales como etilamina, dietilamina, trimetilamina, trietilamina y trietanolamina; e hidróxidos de metales alcalinos tales como hidróxido de litio, hidróxido de sodio e hidróxido de potasio. Entre estos agentes neutralizantes, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, se prefieren hidróxidos de metales alcalinos, y se prefiere más hidróxido de sodio. Estos agentes neutralizantes pueden usarse solos o en forma de una mezcla de dos o más cualesquiera de los mismos.

El agente neutralizante se usa preferiblemente en forma de una disolución acuosa de agente neutralizante. La concentración de la disolución acuosa de agente neutralizante es preferiblemente de no menos del 10% en masa, más preferiblemente no menos del 20% en masa e incluso más preferiblemente no menos del 30% en masa, y también es preferiblemente de no más del 65% en masa, más preferiblemente no más del 60% en masa e incluso más preferiblemente no más del 55% en masa, desde el punto de vista de fomentar completamente la neutralización del grupo aniónico del dispersante polimérico.

El índice de acidez del dispersante polimérico es preferiblemente de no menos de 350 mg de KOH/g, más preferiblemente no menos de 450 mg de KOH/g, incluso más preferiblemente no menos de 550 mg de KOH/g, de manera incluso adicionalmente más preferible no menos de 650 mg de KOH/g y de manera todavía incluso adicionalmente más preferible no menos de 720 mg de KOH/g, y también es preferiblemente de no más de 1000 mg de KOH/g, más preferiblemente no más de 900 mg de KOH/g, incluso más preferiblemente no más de 850 mg de KOH/g y de manera incluso adicionalmente más preferible no más de 800 mg de KOH/g, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad, propiedades de supresión de espuma y propiedades desespumantes de la tinta resultante.

Mientras tanto, el índice de acidez del dispersante polimérico puede medirse según la norma JIS K 0070.

El peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico tal como se mide en cuanto a un poliestireno es de no menos de 3.000 y no más de 50.000 desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión, redispersibilidad, propiedades de supresión de espuma y propiedades desespumantes de la tinta resultante. El peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico es preferiblemente de no menos de 5.000, más preferiblemente no menos de 10.000, incluso más preferiblemente no menos de 15.000 y de manera incluso adicionalmente más preferible no menos de 20.000, y también es preferiblemente de no más de 400.000 y más preferiblemente no más de 300.000.

Mientras tanto, el peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.

Como dispersante polimérico, también pueden usarse productos comercialmente disponibles. Los ejemplos de los productos comercialmente disponibles del dispersante polimérico incluyen poli(ácido acrílico) disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., poli(ácidos carboxílicos) especiales tales como “Poise 520” y “Poise 530” (nombres comerciales) ambos disponibles de Kao Corporation, y dispersantes basados en ácido acrílico solubles en agua de productos de la serie “ARON” tales como “a Ro N 6012” (nombre comercial) disponible de TOAGOSEI Co., Ltd.

La tinta de base acuosa de la presente invención contiene preferiblemente además al menos un disolvente orgánico que tiene un punto de ebullición no inferior a 90°C e inferior a 250°C desde el punto de vista de suprimir el aumento excesivo de viscosidad de la tinta debido a la inclusión del dispersante así como desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante.

El punto de ebullición del disolvente orgánico es preferiblemente no inferior a 130°C, más preferiblemente no inferior a 135°C e incluso más preferiblemente no inferior a 138°C, y también es preferiblemente no superior a 245°C, más preferiblemente no superior a 240°C e incluso más preferiblemente no superior a 235°C, desde los mismos puntos de vista que los descritos anteriormente.

Los ejemplos del disolvente orgánico incluyen alcoholes polihidroxilados, éteres de glicol, etc.

Los ejemplos de los alcoholes polihidroxilados anteriormente mencionados incluyen 1,2-alcanodioles tales como etilenglicol (punto de ebullición (p.e.) de 197°C), propilenglicol (p.e. de 188°C), 1,2-butanodiol (p.e. de 193°C), 1,2-pentanodiol (p.e. de 206°C) y 1,2-hexanodiol (p.e. de 223°C), dietilenglicol (p.e. de 245°C), polietilenglicol, dipropilenglicol (p.e. de 232°C), 1,3-propanodiol (p.e. de 210°C), 1,3-butanodiol (p.e. de 208°C), 1,4-butanodiol (p.e. de 230°C), 3-metil-1,3-butanodiol (p.e. de 203°c ), 1,5-pentanodiol (p.e. de 242°C), 2-metil-2,4-pentanodiol (p.e. de 196°C), 1,2,6-hexanotriol (p.e. de 178°C), 1,2,4-butanotriol (p.e. de 190°C), 1,2,3-butanotriol (p.e. de 175°C) y petriol (p.e. de 216°C), etc.

Entre estos alcoholes polihidroxilados, desde los mismos puntos de vista que los descritos anteriormente, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en alcanodioles que tienen no menos de 2 y no más de 6 átomos de carbono, tales como propilenglicol, dietilenglicol y 1,2-hexanodiol, y polipropilenglicoles que tienen un peso molecular de 500 a 1000, y se prefiere más al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 1,2-alcanodioles que tienen no menos de 3 y no más de 4 átomos de carbono, tales como propilenglicol y dietilenglicol, y los polipropilenglicoles anteriormente mencionados.

(Éteres de glicol)

Los ejemplos específicos de los éteres de glicol incluyen monoalquil éteres de alquilenglicol y dialquil éteres de alquilenglicol. Entre estos éteres de glicol, desde los mismos puntos de vista que los descritos anteriormente, se prefieren monoalquil éteres de alquilenglicol. El número de átomos de carbono en un grupo alquilo de los monoalquil éteres de alquilenglicol es preferiblemente de no menos de 1, más preferiblemente no menos de 2 e incluso más preferiblemente no menos de 3, y también es preferiblemente de no más de 6 y más preferiblemente no más de 4. El grupo alquilo de los monoalquil éteres de alquilenglicol puede estar en forma de o bien una cadena lineal o bien una cadena ramificada.

Los ejemplos específicos de los monoalquil éteres de alquilenglicol incluyen etil éter de etilenglicol (p.e. de 136°C), isopropil éter de etilenglicol (p.e. de 144°C), propil éter de etilenglicol (p.e. de 151°C), butil éter de etilenglicol (p.e. de 171°C), metil éter de dietilenglicol (p.e. de 194°C), etil éter de dietilenglicol (p.e. de 202°C), isopropil éter de dietilenglicol (p.e. de 207°C), isobutil éter de dietilenglicol (p.e. de 220°C), butil éter de dietilenglicol (p.e. de 230°C), metil éter de trietilenglicol (p.e. de 248°C), butil éter de dipropilenglicol (p.e. de 231°C), metil éter de dipropilenglicol (p.e. de 189°C) y metil éter de tripropilenglicol (p.e. de 243°C), etc.

De estos monoalquil éteres de alquilenglicol, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en isopropil éter de etilenglicol, propil éter de etilenglicol, metil éter de dietilenglicol, isopropil éter de dietilenglicol, isobutil éter de dietilenglicol y butil éter de dietilenglicol, y se prefiere más al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en isopropil éter de etilenglicol, isopropil éter de dietilenglicol y isobutil éter de dietilenglicol.

(Otros disolventes orgánicos)

La tinta de base acuosa de la presente invención también puede contener, además de los disolventes orgánicos anteriormente mencionados, cualquier otro disolvente orgánico que puede combinarse habitualmente en la tinta de base acuosa, tal como los otros alcoholes, alquil éteres de los alcoholes, éteres de glicol, compuestos heterocíclicos que contienen nitrógeno tales como W-metil-2-pirrolidona, amidas, aminas y compuestos que contienen azufre.

Por ejemplo, puede usarse 1,6-hexanodiol (p.e. de 250°C), trietilenglicol (p.e. de 285°C), tripropilenglicol (p.e. de 273°C), polipropilenglicol (p.e. no inferior a 250°C), glicerol (p.e. de 290°C) o similares en combinación con cualquiera de los compuestos que tienen un punto de ebullición inferior a 250°C.

La tinta de base acuosa de la presente invención puede contener además un tensioactivo desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante.

Como tensioactivo, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, se prefieren aquellos que contienen un tensioactivo basado en silicona.

El tensioactivo basado en silicona no está particularmente limitado y puede seleccionarse de manera apropiada y usarse cualquier tensioactivo basado en silicona adecuado según los objetivos y aplicaciones del mismo. Entre estos tensioactivos basados en silicona, desde el punto de vista de suprimir el aumento de viscosidad de la tinta de base acuosa resultante, mejorar las propiedades de expulsión continua de la tinta de base acuosa y obtener buenos materiales impresos que están libres de migración de color o exudación entre colores así como deformación de un medio de impresión, se usa preferiblemente un tensioactivo basado en silicona modificado por poliéter.

(Tensioactivo basado en silicona modificado por poliéter)

El tensioactivo basado en silicona modificado por poliéter es capaz de suprimir el aumento de viscosidad de la tinta de base acuosa resultante y la aparición de exudación entre colores entre las tintas. Por tanto, se considera que el tensioactivo basado en silicona modificado por poliéter contribuye a obtener buenos materiales impresos que están libres de migración de color o exudación entre colores aunque se usen en impresión a alta velocidad.

El tensioactivo basado en silicona modificado por poliéter tiene una estructura tal que un grupo de hidrocarburo unido a una cadena lateral y/o un extremo terminal de un aceite de silicona está sustituido con un grupo poliéter. Los ejemplos del grupo poliéter adecuado del tensioactivo basado en silicona modificado por poliéter incluyen un grupo polietilenoxilo, un grupo polipropilenoxilo y un grupo polialquilenoxilo formado mediante unión por adición de un grupo etilenoxilo (EO) y un grupo propilenoxilo (un grupo trimetilenoxilo o un grupo propano-1,2-diiloxilo; PO) entre sí en forma de bloque o en forma al azar. Más específicamente, como tensioactivo basado en silicona modificado por poliéter, puede usarse un compuesto formado mediante injerto de un grupo poliéter a una cadena principal de una silicona, un compuesto formado mediante unión de una silicona y un grupo poliéter entre sí en forma de bloque, etc.

El valor de HLB del tensioactivo basado en silicona modificado por poliéter es preferiblemente de no menos de 3,0, más preferiblemente no menos de 4,0 e incluso más preferiblemente no menos de 4,5 desde el punto de vista de mejorar la solubilidad del tensioactivo basado en silicona modificado por poliéter en la tinta de base acuosa. El término valor de “HLB” tal como se usa en el presente documento significa el valor que indica una afinidad del tensioactivo por agua y un aceite, y puede calcularse según la siguiente fórmula mediante el método de Griffin. Mientras tanto, como “grupo hidrófilo contenido en el tensioactivo” mostrado en la siguiente fórmula, puede mencionarse, por ejemplo, un grupo hidroxilo y un grupo etilenoxilo.

HLB = 20 x [(peso molecular del grupo hidrófilo contenido en el tensioactivo) / (peso molecular del tensioactivo)]

Los ejemplos específicos del tensioactivo basado en silicona modificado por poliéter incluyen productos de la serie “KF” disponibles de Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.; “SILFACE SAG 005” disponible de Nissin Chemical Co., Ltd.; y “BYK-348” disponible de BYK Chemie Japan K.K., etc.

(Otros tensioactivos)

En la presente invención, como tensioactivo, el tensioactivo distinto del tensioactivo basado en silicona modificado por poliéter puede usarse en combinación con el mismo. Entre los tensioactivos distintos de los tensioactivos basados en silicona modificados por poliéter, desde el punto de vista de alcanzar una buena aplicabilidad en la tinta de base acuosa, se prefiere un tensioactivo no iónico.

Los ejemplos del tensioactivo no iónico incluyen (1) alquil éteres, alquenil éteres, alquinil éteres o aril éteres de polioxialquilenos que se producen añadiendo óxido de etileno, óxido de propileno u óxido de butileno (denominados de manera colectiva a continuación en el presente documento “óxido de alquileno”) a un alcohol superior lineal o ramificado, saturado o insaturado, que tiene de 8 a 22 átomos de carbono, un alcohol polihidroxilado o un alcohol aromático, (2) ésteres de un alcohol superior que contiene un grupo de hidrocarburo lineal o ramificado, saturado o insaturado, que tiene de 8 a 22 átomos de carbono, y un ácido graso polivalente, (3) aminas alifáticas de polioxialquileno que contienen un grupo alquilo o grupo alquenilo lineal o ramificado que tiene de 8 a 20 átomos de carbono, y (4) compuestos de éster de un ácido graso superior que tiene de 8 a 22 átomos de carbono y un alcohol polihidroxilado, o compuestos producidos añadiendo un óxido de alquileno a los compuestos de éster.

Los ejemplos de productos comercialmente disponibles del tensioactivo no iónico incluyen productos de la serie “SURFYNOL” disponibles de Nissin Chemical Co., Ltd., y Air Products & Chemicals, Inc., productos de la serie “ACETYLENOL” disponibles de Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., y “EMULGEN 120” (lauril éter de polioxietileno) disponible de Kao Corporation, etc.

[Otros componentes]

La tinta de base acuosa de la presente invención también puede contener, además del óxido de titanio de tipo rutilo y el dispersante polimérico, los otros componentes que pueden usarse habitualmente en la tinta de base acuosa, tales como un disolvente orgánico, un tensioactivo y diversos aditivos habituales tales como un agente humectante, un penetrante, un dispersante, un controlador de la viscosidad, un agente desespumante, un agente resistente al moho, un agente de prevención de la oxidación y un agente de absorción ultravioleta, si se requiere.

[Procedimiento para producir tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta]

La tinta de base acuosa de la presente invención que contiene el óxido de titanio de tipo rutilo y el dispersante polimérico puede producirse mediante el método en el que el óxido de titanio de tipo rutilo y el dispersante polimérico se mezclan previamente para preparar una dispersión de óxido de titanio, y después se mezcla la dispersión de óxido de titanio así preparada con agua y, si se requiere, diversos aditivos, seguido por agitación de la mezcla obtenida.

(Dispersión de óxido de titanio)

El método de preparación de la dispersión de óxido de titanio usada en la presente invención no está particularmente limitado. Desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta resultante, la dispersión de óxido de titanio se prepara preferiblemente dispersando una mezcla obtenida mezclando el óxido de titanio de tipo rutilo, el dispersante polimérico y agua y, si se requiere, los otros aditivos, usando un dispositivo de dispersión.

La dispersión de óxido de titanio puede prepararse dispersando la mezcla anteriormente mencionada sólo una vez. Sin embargo, desde el punto de vista de obtener una dispersión uniforme, la dispersión de óxido de titanio puede prepararse sometiendo en primer lugar la mezcla anteriormente mencionada a un tratamiento de dispersión preliminar y después a un tratamiento de dispersión sustancial.

El dispositivo de dispersión que puede usarse en el tratamiento de dispersión anteriormente mencionado no está particularmente limitado. Los ejemplos del dispositivo de dispersión incluyen una mezcladora de amasado tal como amasadoras; un dispositivo de dispersión de tipo de medios tal como un dispositivo de erosión, un molino de bolas y un molino de arena que usa perlas de vidrio o perlas de circonia, etc.; un molino coloidal; y similares.

La temperatura usada en el tratamiento de dispersión es preferiblemente no inferior a 10°C, más preferiblemente no inferior a 15°C e incluso más preferiblemente no inferior a 18°C, y también es preferiblemente no superior a 35°C, más preferiblemente no superior a 30°C e incluso más preferiblemente no superior a 27°C, desde el punto de vista de reducir la viscosidad de la dispersión de óxido de titanio.

El tiempo de dispersión es preferiblemente de no menos de 1 hora, más preferiblemente no menos de 2 horas e incluso más preferiblemente no menos de 3 horas, y también es preferiblemente de no más de 100 horas, más preferiblemente no más de 50 horas e incluso más preferiblemente no más de 25 horas, desde el punto de vista de atomizar completamente el óxido de titanio.

El contenido del óxido de titanio de tipo rutilo en la dispersión de óxido de titanio es preferiblemente de no menos del 10% en masa, más preferiblemente no menos del 20% en masa, incluso más preferiblemente no menos del 30% en masa y de manera incluso adicionalmente más preferible no menos del 40% en masa, y también es preferiblemente de no más del 80% en masa, más preferiblemente no más del 70% en masa, incluso más preferiblemente no más del 60% en masa y de manera incluso adicionalmente más preferible no más del 55% en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de la dispersión de óxido de titanio.

El contenido del dispersante polimérico en la dispersión de óxido de titanio es preferiblemente de no menos de 0,5 partes en masa, más preferiblemente no menos de 1,0 parte en masa, incluso más preferiblemente no menos de 1,3 partes en masa y de manera incluso adicionalmente más preferible no menos de 1,8 partes en masa, y también es preferiblemente de no más de 7 partes en masa, más preferiblemente no más de 6,5 partes en masa, incluso más preferiblemente no más de 6,0 partes en masa, de manera incluso adicionalmente más preferible no más de 5,5 partes en masa, de manera todavía incluso adicionalmente más preferible no más de 4,0 partes en masa y de manera todavía incluso adicionalmente más preferible no más de 3,0 partes en masa, basándose en 100 partes en masa del óxido de titanio de tipo rutilo, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión, propiedades de supresión de espuma y propiedades desespumantes de la dispersión de óxido de titanio.

La dispersión de óxido de titanio contiene partículas del óxido de titanio que están dispersadas en la misma con el dispersante polimérico. El tamaño de partícula promedio de las partículas en la dispersión de óxido de titanio es preferiblemente de no menos de 150 nm, más preferiblemente no menos de 240 nm e incluso más preferiblemente no menos de 290 nm, y también es preferiblemente de no más de 1000 nm, más preferiblemente no más de 500 nm, incluso más preferiblemente no más de 350 nm y de manera incluso adicionalmente más preferible no más de 330 nm, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión, propiedades de supresión de espuma y propiedades desespumantes de la dispersión de óxido de titanio. Mientras tanto, el tamaño de partícula promedio de las partículas en la dispersión de óxido de titanio puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.

(Contenido de componentes respectivos en la tinta de base acuosa)

Los contenidos de los componentes respectivos en la tinta de base acuosa usada en la presente invención así como diversas propiedades de la tinta de base acuosa son de la siguiente manera desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad, propiedades de supresión de espuma, propiedades desespumantes y poder de cubrición, etc., de la tinta de base acuosa resultante.

El contenido del óxido de titanio de tipo rutilo en la tinta de base acuosa es preferiblemente de no menos del 3,0% en masa, más preferiblemente no menos del 5,0% en masa e incluso más preferiblemente no menos del 8,0% en masa desde el punto de vista de mejorar el poder de cubrición de la tinta de base acuosa, y también es preferiblemente de no más del 20% en masa, más preferiblemente no más del 17% en masa e incluso más preferiblemente no más del 15% en masa desde el punto de vista de mejorar las propiedades de expulsión de la tinta de base acuosa.

El contenido del dispersante polimérico en la tinta de base acuosa es de no menos del 1% en masa, preferiblemente no menos del 1,3% en masa y más preferiblemente no menos del 1,8% en masa, y también es de no más del 7% en masa, preferiblemente no más del 6,5% en masa, más preferiblemente no más del 6,0% en masa, incluso más preferiblemente no más del 5,5% en masa, de manera incluso adicionalmente más preferible no más del 4,0% en masa y de manera todavía incluso adicionalmente más preferible no más del 3,0% en masa, basándose en el óxido de titanio, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad, propiedades de supresión de espuma y propiedades desespumantes de la tinta de base acuosa resultante.

El contenido del disolvente orgánico anteriormente mencionado en la tinta de base acuosa es preferiblemente de no más del 45% en masa, más preferiblemente no más del 40% en masa e incluso más preferiblemente no más del 35% en masa desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta de base acuosa resultante.

El contenido del tensioactivo anteriormente mencionado en la tinta de base acuosa es preferiblemente de no más del 5,0% en masa, más preferiblemente no más del 3,0% en masa, incluso más preferiblemente no más del 1,0% en masa y de manera incluso adicionalmente más preferible no más del 0,5% en masa desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta de base acuosa resultante.

El contenido de agua en la tinta de base acuosa es preferiblemente de no menos del 30% en masa, más preferiblemente no menos del 40% en masa e incluso más preferiblemente no menos del 50% en masa, y también es preferiblemente de no más del 70% en masa y más preferiblemente no más del 60% en masa desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta de base acuosa resultante.

(Propiedades de la tinta de base acuosa)

La viscosidad de la tinta de base acuosa según se mide a 32°C es preferiblemente de no menos de 4,0 mPas, más preferiblemente no menos de 4,5 mPa s e incluso más preferiblemente no menos de 5,0 mPa s, y también es preferiblemente de no más de 12 mPas, más preferiblemente no más de 9,0 mPas, incluso más preferiblemente no más de 7,5 mPa s y de manera incluso adicionalmente más preferible no más de 6,5 mPa s, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta de base acuosa resultante.

Mientras tanto, la viscosidad a 32°C de la tinta de base acuosa puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.

El valor de pH de la tinta de base acuosa es preferiblemente de no menos de 5,5, más preferiblemente no menos de 6,0 e incluso más preferiblemente no menos de 6,5 desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta de base acuosa resultante, y también es preferiblemente de no más de 11,0, más preferiblemente no más de 10,0, incluso más preferiblemente no más de 9,5 y de manera incluso adicionalmente más preferible no más de 9,0 desde el punto de vista de mejorar la resistencia de elementos a la tinta y suprimir la irritación de la piel.

[Método de impresión por chorro de tinta]

El método de impresión por chorro de tinta de la presente invención es un método de impresión por chorro de tinta de imprimir caracteres o imágenes con la tinta de base acuosa anteriormente mencionada que contiene el óxido de titanio de tipo rutilo y el dispersante polimérico usando un aparato de impresión por chorro de tinta, en el que el aparato de impresión por chorro de tinta está equipado con unos medios de dispersión para dispersar el óxido de titanio en la tinta de base acuosa, incluyendo dicho método las siguientes etapas 1 y 2:

La etapa 1 es la etapa de redispersar la tinta de base acuosa anteriormente mencionada mediante los medios de dispersión.

Cuando se usa la tinta de base acuosa anteriormente mencionada en el método de impresión por chorro de tinta, es posible redispersar fácilmente el óxido de titanio en la tinta de base acuosa mediante los medios de dispersión del aparato de impresión por chorro de tinta anteriormente mencionado durante la impresión o tras la interrupción de la impresión incluso en el caso en el que el óxido de titanio dispersado en la tinta de base acuosa experimenta precipitación o agregación.

El aparato de impresión por chorro de tinta usado en la presente invención incluye al menos unos medios de expulsión de tinta, un recipiente lleno con la tinta de base acuosa anteriormente mencionada (recipiente de tinta), un trayecto de flujo de tinta y los medios de dispersión anteriormente mencionados para dispersar el óxido de titanio contenido en la tinta de base acuosa. El recipiente de tinta puede incluir además un recipiente de tinta preliminar.

Los medios de dispersión pueden ser cualquier medio de dispersión adecuado siempre que sea capaz de dispersar el óxido de titanio en un medio acuoso contenido en la tinta de base acuosa aplicando una fuerza mecánica a la tinta. Como medios de dispersión, puede mencionarse, por ejemplo, al menos un mecanismo seleccionado del grupo que consiste en un mecanismo para agitar la tinta en el recipiente de tinta, un mecanismo de sacudidas, un mecanismo de aplicación de vibración y un mecanismo de circulación para hacer circular la tinta.

En la figura 1, el aparato de impresión por chorro de tinta incluye unos medios 1 de expulsión de tinta, un recipiente 2 de tinta, un trayecto 3 de flujo de tinta y un mecanismo 4 de agitación como medios de dispersión.

El mecanismo 4 de agitación no está particularmente limitado siempre que sea capaz de agitar la tinta dentro del recipiente 2 de tinta. Por ejemplo, haciendo funcionar el mecanismo 4 de agitación, la tinta dentro del recipiente 2 de tinta se agita para dispersar el óxido de titanio en la misma. Como mecanismo 4 de agitación, puede mencionarse una pala de agitación que se hace funcionar de manera rotatoria por un motor de agitación, así como un agitador que se hace funcionar de manera rotatoria por un campo magnético externo, etc. Las condiciones de agitación pueden ajustarse de manera adecuada controlando la temperatura, el intervalo de tiempo de operaciones de agitación, la velocidad de agitación, el tiempo de agitación, etc.

Los ejemplos de los medios de dispersión distintos del mecanismo de agitación anteriormente mencionado incluyen un mecanismo de sacudidas, un mecanismo de aplicación de vibración y un mecanismo de circulación para hacer circular la tinta, y similares.

Como mecanismo de sacudidas anteriormente mencionado, puede mencionarse un mecanismo para someter el recipiente de tinta a sacudidas por medio de un dispositivo de sacudidas para dispersar el óxido de titanio en la tinta, etc. Las condiciones de sacudidas pueden ajustarse de manera adecuada controlando la temperatura, la frecuencia de las operaciones de sacudidas, el tiempo de sacudidas y similares.

Como mecanismo de aplicación de vibración, puede mencionarse un mecanismo para aplicar vibración por ultrasonidos al recipiente de tinta usando un dispositivo de vibración por ultrasonidos para dispersar el óxido de titanio en la tinta, y similares. Las condiciones de vibración por ultrasonidos pueden ajustarse de manera adecuada controlando la temperatura, la frecuencia, el tiempo de aplicación de vibración por ultrasonidos y similares.

Como mecanismo de circulación, en el caso en el que el aparato de impresión por chorro de tinta está dotado además del recipiente de tinta preliminar, puede mencionarse un mecanismo para hacer circular la tinta a través del trayecto de flujo de tinta entre el recipiente de tinta y el recipiente de tinta preliminar para dispersar el óxido de titanio en la tinta, etc. El mecanismo de circulación anteriormente mencionado no está particularmente limitado siempre que sea capaz de hacer circular la tinta. Los ejemplos del mecanismo de circulación incluyen una bomba, una fuente de calor, etc. De estos mecanismos de circulación, desde el punto de vista de mejorar la redispersibilidad de la tinta de base acuosa resultante, se prefiere una bomba.

La etapa 2 es la etapa de expulsar la tinta de base acuosa redispersada en la etapa 1 sobre un medio de impresión para imprimir caracteres o imágenes sobre el medio de impresión.

En la figura 1, la tinta de base acuosa redispersada en la etapa 1 se expulsa mediante los medios 1 de expulsión de tinta para imprimir caracteres o imágenes sobre el medio 5 de impresión.

Como método de expulsión de la tinta de base acuosa (medios de expulsión de tinta), se usa preferiblemente un método de expulsión de la tinta usando un cabezal de impresión de tipo térmico o un cabezal de impresión de tipo piezoeléctrico. En la presente invención, se usa más preferiblemente el método en el que el recipiente lleno con la tinta de base acuosa se monta en el aparato de impresión por chorro de tinta, y después se expulsa la tinta usando el cabezal de impresión de tipo piezoeléctrico para imprimir caracteres o imágenes sobre el medio de impresión.

Usando la tinta de base acuosa redispersada en la etapa 1, puede impedirse que la tinta experimente agregación o precipitación en boquillas del cabezal de impresión, de modo que es posible obtener buenos materiales impresos.

El método de impresión por chorro de tinta según la presente invención se usa preferiblemente para la impresión de imágenes continuas tal como impresión de fondo o de base, etc., desde el punto de vista de usar una buena blancura de la tinta de base acuosa.

El medio de impresión usado en la presente invención no está particularmente limitado. Los ejemplos del medio de impresión incluyen un cartón corrugado, una cartulina, una película de resina, etc. Entre estos medios de impresión, se prefiere una película de resina.

Los ejemplos de la película de resina incluyen una película de poliéster, una película de poli(cloruro de vinilo), una película de polipropileno, una película de polietileno y una película de nailon. Estas películas de resina pueden estar en forma de cualquiera de una película biaxialmente estirada, una película monoaxialmente estirada y una película no estirada. La película de resina es preferiblemente al menos una película seleccionada del grupo que consiste en una película de poliéster y una película de polipropileno estirada, y más preferiblemente una película de poliéster tal como una película de poli(tereftalato de etileno) que se somete a tratamientos de superficie tales como tratamiento de descarga por efecto corona, etc., o una película de polipropileno biaxialmente estirada.

Los ejemplos de productos comercialmente disponibles de las películas de resina sintéticas transparentes incluyen “LUMIRROR T60” (poli(tereftalato de etileno)) disponible de Toray Industries, Inc., “TAIKO FE2001” (poli(tereftalato de etileno) tratado por efecto corona) disponible de Futamura Chemical Co, Ltd., “PVC80B P” (poli(cloruro de vinilo)) disponible de Lintec Corporation, “KINATH KEE 70CA” (polietileno) disponible de Lintec Corporation, “YUPO SG90 PAT1” (polipropileno) disponible de Lintec Corporation y “BONYL RX” (nailon) disponible de KOHJIN Film & Chemicals Co., Ltd., etc.

Con respecto a las realizaciones anteriormente mencionadas, la presente invención proporciona además los siguientes aspectos relacionados con la tinta de base acuosa y el método de impresión por chorro de tinta.

<1> Un método de impresión por chorro de tinta de imprimir caracteres o imágenes con una tinta de base acuosa que contiene un óxido de titanio de tipo rutilo y un dispersante polimérico usando un aparato de impresión por chorro de tinta, en el que el dispersante polimérico contiene una unidad constituyente derivada de al menos un monómero que contiene un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico en una cantidad de no menos del 72% en masa;

incluyendo dicho método las siguientes etapas 1 y 2:

<2> El método de impresión por chorro de tinta según el aspecto <1>, en el que el óxido de titanio es preferiblemente un óxido de titanio tratado en superficie, y más preferiblemente un óxido de titanio que está tratado en superficie con alúmina o con alúmina y sílice.

<3> El método de impresión por chorro de tinta según el aspecto <1> o <2>, en el que un tamaño de partícula primario promedio del óxido de titanio es preferiblemente de no menos de 100 nm, más preferiblemente no menos de 150 nm e incluso más preferiblemente no menos de 200 nm, y también es preferiblemente de no más de 600 nm, más preferiblemente no más de 500 nm e incluso más preferiblemente no más de 400 nm.

<4> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <3>, en el que el monómero que contiene un grupo aniónico es preferiblemente al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y ácido estirenosulfónico, y más preferiblemente al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico y ácido estirenosulfónico.

<5> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <4>, en el que un contenido de la unidad constituyente derivada del monómero que contiene un grupo aniónico en el dispersante polimérico es preferiblemente de no menos del 75% en masa, más preferiblemente no menos del 80% en masa, incluso más preferiblemente no menos del 85% en masa y de manera incluso adicionalmente más preferible no menos del 90% en masa.

<6> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <5>, en el que un contenido de una unidad constituyente derivada de un monómero no iónico o una unidad constituyente derivada de un monómero hidrófobo distinta de la unidad constituyente derivada del monómero que contiene un grupo aniónico en el dispersante polimérico es preferiblemente de no más del 28% en masa, más preferiblemente no más del 25% en masa, incluso más preferiblemente no más del 20% en masa, de manera incluso adicionalmente más preferible no más del 15% en masa y de manera todavía incluso adicionalmente más preferible no más del 10% en masa.

<7> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <6>, en el que un índice de acidez del dispersante polimérico es preferiblemente de no menos de 350 mg de KOH/g, más preferiblemente no menos de 450 mg de KOH/g, incluso más preferiblemente no menos de 550 mg de KOH/g, de manera incluso adicionalmente más preferible no menos de 650 mg de KOH/g y de manera todavía incluso adicionalmente más preferible no menos de 720 mg de KOH/g, y también es preferiblemente de no más de 1000 mg de KOH/g, más preferiblemente no más de 900 mg de KOH/g, incluso más preferiblemente no más de 850 mg de KOH/g y de manera incluso adicionalmente más preferible no más de 800 mg de KOH/g.

<8> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <7>, en el que un peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico es preferiblemente de no menos de 5.000, más preferiblemente no menos de 10.000, incluso más preferiblemente no menos de 15.000 y de manera incluso adicionalmente más preferible no menos de 20.000, y también es preferiblemente de no más de 400.000 y más preferiblemente no más de 300.000.

<9> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <8>, en el que un contenido del óxido de titanio de tipo rutilo en la tinta de base acuosa es preferiblemente de no menos del 3,0% en masa, más preferiblemente no menos del 5,0% en masa e incluso más preferiblemente no menos del 8,0% en masa, y también es preferiblemente de no más del 20% en masa, más preferiblemente no más del 17% en masa e incluso más preferiblemente no más del 15% en masa.

<10> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <9>, en el que un contenido del dispersante polimérico en la tinta de base acuosa es preferiblemente de no menos del 1,3% en masa y más preferiblemente no menos del 1,8% en masa, y también es preferiblemente de no más del 6,5% en masa, más preferiblemente no más del 6,0% en masa, incluso más preferiblemente no más del 5,5% en masa, de manera incluso adicionalmente más preferible no más del 4,0% en masa y de manera todavía incluso adicionalmente más preferible no más del 3,0% en masa, basándose en el óxido de titanio.

<11> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <10>, en el que un contenido de un disolvente orgánico en la tinta de base acuosa es preferiblemente de no más del 45% en masa, más preferiblemente no más del 40% en masa e incluso más preferiblemente no más del 35% en masa.

<12> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <11>, en el que un contenido de agua en la tinta de base acuosa es preferiblemente de no menos del 30% en masa, más preferiblemente no menos del 40% en masa e incluso más preferiblemente no menos del 50% en masa, y también es preferiblemente de no más del 70% en masa y más preferiblemente no más del 60% en masa.

<13> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <12>, en el que una viscosidad de la tinta de base acuosa según se mide a 32°C es preferiblemente de no menos de 4,0 mPas, más preferiblemente no menos de 4,5 mPas e incluso más preferiblemente no menos de 5,0 mPas, y también es preferiblemente de no más de 12 mPas, más preferiblemente no más de 9,0 mPas, incluso más preferiblemente no más de 7,5 mPa s y de manera incluso adicionalmente más preferible no más de 6,5 mPa s.

<14> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <13>, en el que un valor de pH de la tinta de base acuosa es preferiblemente de no menos de 5,5, más preferiblemente no menos de 6,0 e incluso más preferiblemente no menos de 6,5, y también es preferiblemente de no más de 11,0, más preferiblemente no más de 10,0, incluso más preferiblemente no más de 9,5 y de manera incluso adicionalmente más preferible no más de 9,0.

<15> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <14>, en el que los medios de dispersión es al menos un mecanismo seleccionado del grupo que consiste en un mecanismo de agitación para agitar la tinta de base acuosa dentro de un recipiente de tinta, un mecanismo de sacudidas, un mecanismo de aplicación de vibración y un mecanismo de circulación para hacer circular la tinta de base acuosa.

<16> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <15>, en el que el método de expulsión de la tinta de base acuosa es preferiblemente un método de expulsión de la tinta de base acuosa usando un cabezal de impresión de tipo térmico o un cabezal de impresión de tipo piezoeléctrico, y más preferiblemente un método de expulsión de la tinta de base acuosa usando un cabezal de impresión de tipo piezoeléctrico.

<17> El método de impresión por chorro de tinta según uno cualquiera de los aspectos <1> a <16>, en el que el medio de impresión es preferiblemente una película de resina, más preferiblemente al menos una película seleccionada del grupo que consiste en una película de poliéster y una película de polipropileno estirada, e incluso más preferiblemente una película de poliéstertal como una película de poli(tereftalato de etileno) que se somete a tratamientos de superficie tales como tratamiento de descarga por efecto corona, etc., o una película de polipropileno biaxialmente estirada.

<18> Una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta que contiene un óxido de titanio de tipo rutilo y un dispersante polimérico, en la que el dispersante polimérico contiene una unidad constituyente derivada de al menos un monómero que contiene un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico en una cantidad de no menos del 72% en masa;

un peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico es de no menos de 3.000 y no más de 50.000; y

un contenido del dispersante polimérico en la tinta de base acuosa es de no menos del 1% en masa y no más del 7% en masa basándose en el óxido de titanio.

<19> Un uso de la tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según el aspecto <18>, para impresión por chorro de tinta en el que la tinta de base acuosa anteriormente mencionada se expulsa sobre un medio de impresión para imprimir caracteres o imágenes sobre el medio de impresión.

Ejemplos

En los siguientes ejemplos de producción, ejemplos y ejemplos comparativos, la(s) “parte(s)” y “%” indican “parte(s) en masa” y “% en masa”, respectivamente, a menos que se especifique lo contrario.

(1) Medición del peso molecular promedio en peso de dispersante polimérico

Usando un poliestireno como sustancia de patrón de referencia y usando además columnas “G4000HXL” “G2000HXL” disponibles de Tosoh Corporation, se midió el peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico mediante cromatografía de permeación en gel usando tetrahidrofurano (THF) que contenía ácido acético 50 mM (primera clase) como eluyente.

(2) Medición del índice de acidez del dispersante polimérico

Se midió el índice de acidez del dispersante polimérico según la norma JIS K 0070.

(3) Medición del contenido en sólidos de la dispersión acuosa

Se pesaron diez gramos (10,0 g) de sulfate de sodio secado hasta peso constante en un desecador y se cargaron en un recipiente de polipropileno de 30 ml (40 mm de altura: 30 mm), y se añadió aproximadamente 1,0 g de una dispersión acuosa como muestra para medirse al recipiente. Se mezclaron los contenidos del recipiente y después se pesaron con precisión. Se mantuvo la mezcla resultante en el recipiente a 105°C durante 2 horas para eliminar componentes volátiles a partir de la misma y se dejó reposar adicionalmente en un desecador durante 15 minutos para medir la masa de la misma. La masa de la muestra después de eliminar los componentes volátiles se consideró la masa de sólidos en la misma. Se calculó el contenido en sólidos (%) de la muestra dividiendo la masa de los sólidos entre la masa de la dispersión acuosa como la muestra inicialmente añadida.

(4) Medición del tamaño de partícula primario promedio de óxido de titanio

El tamaño de partícula primario promedio del óxido de titanio se determinó mediante el siguiente método. Es decir, usando un microscopio electrónico de transmisión “JEM-2100” disponible de JEOL Ltd., se extrajeron 500 partículas primarias del óxido de titanio mediante análisis de imágenes para medir sus tamaños de partícula y calcular un valor promedio de los tamaños de partícula así medidas como tamaño de partícula promedio en número de las mismas. Mientras tanto, en el caso en el que las partículas respectivas de óxido de titanio tenían un diámetro de eje mayor y un diámetro de eje menor, el tamaño de partícula primario promedio del óxido de titanio se calculó usando los diámetros de eje mayor de las mismas.

(5) Medición del tamaño de partícula promedio de partículas en la dispersión de óxido de titanio

Usando un aparato de medición de la distribución de tamaño de partícula por difracción/dispersión láser “LA950” disponible de HORIBA Ltd., se irradió la dispersión de óxido de titanio con rayos láser durante 1 minuto en las condiciones de una velocidad de circulación de 5 y una onda de ultrasonidos de 3, y después se midieron los tamaños de partícula de las partículas en la dispersión de óxido de titanio suponiendo que el índice de refracción del óxido de titanio era de 2,75 usando el agua que tiene un índice de refracción de 1,333 como medio de dispersión del mismo. En este punto, el valor así medido del tamaño de partícula medio en volumen (D50) de las partículas se definió como un tamaño de partícula promedio de las partículas dispersadas en la dispersión de óxido de titanio. El tamaño de partícula promedio de las partículas en la dispersión de óxido de titanio también se denomina tamaño de partícula promedio de la dispersión o tamaño de partícula promedio de TiO2.

(6) Viscosidad de la tinta

La viscosidad de la tinta de base acuosa se midió a 32°C usando un viscosímetro de tipo E “TV-25” (equipado con un rotor de cono convencional (1°34' x R24); velocidad de rotación: 50 rpm) disponible de Toki Sangyo Co., Ltd.

(Producción del dispersante polimérico)

Ejemplo de producción 1 (producción de la dispersión de polímero P1)

Se cargaron doscientos treinta y tres gramos (233 g) de agua en un recipiente de reacción de vidrio de 2 l equipado con un embudo de goteo y se calentó hasta 80°C en una atmósfera de nitrógeno.

A continuación, en una atmósfera de gas nitrógeno, tres disoluciones, es decir, una disolución de monómero que contenía 47,0 g de monometacrilato de metoxipolietilenglicol (MPEGMAA; nombre comercial; “NK ESTER M-230G”; número molar promedio de adición de óxido de etileno (EO): n = 23) disponible de Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., 70,0 g de estirenosulfonato de sodio disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., y 117,0 g de ácido metacrílico disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., como disolución de goteo 1, 30,0 g de una disolución acuosa de 2-mercaptoetanol al 15% disponible de TOYOBO Co., Ltd., como disolución de goteo 2, y 32,0 g de una disolución acuosa de persulfato de amonio al 6% disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., como disolución de goteo 3, se añadieron respectivamente de manera gradual gota a gota al mismo tiempo en el recipiente de reacción a lo largo de 90 minutos. Tras completarse la adición gota a gota, se envejeció la disolución mixta resultante a 80°C durante 1 hora.

Después de eso, se enfrió la disolución de reacción resultante hasta 40°C y después se añadieron 45,5 g de una disolución acuosa de NaOH al 48% disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., a la misma para neutralizar la disolución hasta alcanzar un grado de neutralización del 50%. Después, se añadió agua a la mezcla de reacción resultante para ajustar un contenido en sólidos de la misma hasta el 40%, obteniendo así una disolución de un dispersante polimérico P1. Los resultados se muestran en la tabla 1.

Ejemplo de producción 2 y ejemplos de producción comparativos 1 a 6 (producción de los dispersantes poliméricos P2 y P3 a P8)

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo de producción 1 excepto porque se cambiaron las condiciones de producción tal como se muestra en la tabla 1, obteniendo así los dispersantes poliméricos P2 a P8. Los resultados se muestran en la tabla 1.

Ejemplo de producción 3 (producción de la dispersión acuosa de emulsión de polímero libre de pigmento)

Se cargó un matraz separable de 1000 ml con 145 partes de metacrilato de metilo disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 50 partes de acrilato de 2-etilhexilo disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 5 partes de ácido metacrílico disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 18,5 partes de“LATEMUL E118B” (emulsionante; contenido de componente activo: 26%) disponible de Kao Corporation, 96 partes de agua sometida a intercambio iónico y persulfato de potasio disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., y se agitó el contenido del matraz usando una pala de agitación (a 300 rpm), obteniendo así una emulsión de monómero.

Se cargó un recipiente de reacción con 4,6 partes d e “LATEMUL E118B”, 186 partes de agua sometida a intercambio iónico y 0,08 partes de persulfato de potasio, y se sustituyó completamente la atmósfera interna del recipiente de reacción por un gas nitrógeno. En una atmósfera de nitrógeno, se calentó el contenido del recipiente de reacción hasta 80°C mientras se agitaba con una pala de agitación (a 200 rpm), y después se cargó la emulsión de monómero anteriormente mencionada en un embudo de goteo y se añadió gota a gota en el recipiente de reacción a lo largo de 3 horas para dejar que la emulsión de monómero reaccionara con el contenido del recipiente de reacción.

Se añadió agua sometida a intercambio iónico a la disolución de reacción resultante para ajustar un contenido del componente activo en la disolución de reacción hasta el 20%, obteniendo así una emulsión de polímero libre de pigmento EM-1. El tamaño de partícula promedio de partículas en la emulsión de polímero libre de pigmento EM-1 así obtenida era de 100 nm.

Ejemplo 1

(1) Producción de la dispersión de óxido de titanio

Se cargó una botella de polietileno de 250 ml con una disolución mixta preparada mezclando anteriormente y disolviendo 0,3 g de poli(ácido acrílico) (PAA; Mw; 5000) disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., como dispersante polimérico, 0,21 g de una disolución acuosa de NaOH 5 N disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., y 1 g de agua sometida a intercambio iónico. A continuación, se añadieron a la botella 15 g de óxido de titanio “KURONOS KR-380” (tipo rutilo; óxido de titanio tratado con Al/Si; tamaño de partícula primario promedio: 355 nm (valor de catálogo: de 300 a 500 nm)) disponible de Titan Kogyo Co., Ltd., y 14,3 g de agua sometida a intercambio iónico. Después, se añadieron finalmente 369 g de perlas de circonia de 2 mm de ^ a la botella, y se dispersó el contenido de la botella usando un pedestal de molino de recipientes de tipo superior de sobremesa disponible de AS ONE Corporation a 250 rpm durante 8 horas. Después de eso, se filtró la dispersión resultante a través de un filtro de malla para retirar las perlas de circonia a partir de la dispersión resultante y después se añadió agua a la dispersión para ajustar el contenido en sólidos de la misma hasta un valor deseado, obteniendo así una dispersión de óxido de titanio que tenía un tamaño de partícula promedio de 325 nm tal como se muestra en la tabla 2 (contenido en sólidos: 30% en masa).

(2) Producción de la tinta de base acuosa

Usando la dispersión de óxido de titanio así obtenida (contenido en sólidos: 30% en masa), se mezclaron los componentes respectivos que tenían la siguiente composición entre sí de tal manera que el contenido del óxido de titanio en la tinta de base acuosa resultante era del 10% en masa. La disolución mixta resultante se sometió a filtración a través de una jeringa sin aguja de 25 ml de capacidad equipada con un filtro de 1,2 |im de malla (membrana de acetilcelulosa; diámetro externo; 2,5 cm) disponible de FUJIFILm Corporation para retirar partículas gruesas a partir de la misma, obteniendo así la tinta de base acuosa.

<Composición>

Dispersión de óxido de titanio 34,2 partes Propilenglicol disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 30,0 partes Monoisobutil éter de dietilenglicol disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 5,0 partes Emulsión de polímero EM-1 producida en el ejemplo de producción 3 5,0 partes Silicona modificada por poliéter “KF-6011” disponible de Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 0,1 partes Agua sometida a intercambio iónico 25,7 partes

(3) Evaluación del poder de cubrición

Se evaluó el poder de cubrición de la tinta de base acuosa resultante mediante el siguiente método. Como resultado, se confirmó que la tinta de base acuosa impresa tenía una densidad óptica de 0,47 y por tanto podía mostrar suficiente poder de cubrición. Los resultados se muestran en la tabla 2.

<Evaluación del poder de cubrición de la tinta de base acuosa>

Se aplicó la tinta de base acuosa sobre una película “TAIKO Polyester Film FE2001” de PET tratada por descarga por efecto corona disponible de Futamura Chemical Co, Ltd., usando un dispositivo de recubrimiento de barra n.° 2 y se secó usando un secador a 60°C durante 10 minutos, obteniendo así una muestra que va a medirse. Se colocó la película de OHP con tinta aplicada sobre una porción de color negro de un gráfico de poder de cubrición (producto aceptado por la norma JIS) disponible de Taiyu Kizai Co., Ltd., de tal manera que la superficie impresa de la película de OHP estaba orientada hacia arriba, y se midió desde arriba la densidad óptica de la imagen negra impresa sobre el mismo usando un espectrofotómetro “SpectroEye” disponible de GretagMacbet GmbH para así evaluar la blancura de las tintas de base acuosa respectivas mediante el siguiente método. Las tintas de base acuosa respectivas usadas anteriormente fueron las obtenidas inmediatamente después de la producción de las mismas.

Si la densidad óptica de la imagen negra impresa de la tinta de base acuosa era de no más de 0,5, la tinta de base acuosa tenía un poder de cubrición suficiente, mientras que si la densidad óptica de la imagen negra impresa de la tinta de base acuosa era de más de 0,5, el poder de cubrición de la tinta de base acuosa era insuficiente.

Ejemplo comparativo 1

(1) Producción de la dispersión de óxido de titanio

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 1 excepto porque se sustituyó el óxido de titanio usado por “KURONOS KA-20” (tipo anatasa; tamaño de partícula primario promedio: 355 nm) disponible de Titan Kogyo Co., Ltd., y se cambió el tiempo de tratamiento de dispersión usando el pedestal de molino de recipientes de tipo superior de sobremesa a 6 horas, obteniendo así una dispersión de óxido de titanio que tenía un tamaño de partícula promedio de 315 nm (contenido en sólidos: 30% en masa).

(2) Producción de la tinta de base acuosa y evaluación del poder de cubrición de la tinta de base acuosa

La tinta de base acuosa se produjo mediante el mismo método que en el ejemplo 1. Como resultado de evaluar el poder de cubrición de la tinta de base acuosa así obtenida, se confirmó que la tinta de base acuosa impresa tenía una densidad óptica de 0,58 y por tanto era insuficiente en cuanto al poder de cubrición. Los resultados se muestran en la tabla 2.

TABLA 2

Ejemplo 2

(1) Producción de la dispersión de óxido de titanio y evaluación de las propiedades de espumación de la dispersión de óxido de titanio

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 1 excepto porque se sustituyó el óxido de titanio usado por “CR-80” (tipo rutilo; óxido de titanio tratado con Al/Si; tamaño de partícula primario promedio: 250 nm) disponible de Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd., obteniendo así una dispersión de óxido de titanio que tenía un tamaño de partícula promedio de 303 nm (contenido en sólidos: 30% en masa). Se evaluó la dispersión de óxido de titanio (TO 2) así obtenida para determinar las propiedades de espumación de la misma mediante el siguiente método. Los resultados se muestran en la tabla 3.

<Evaluación de las propiedades de espumación de la dispersión de óxido de titanio>

Se cargaron treinta gramos (30 g) de la dispersión de óxido de titanio en un vial de rosca de 50 ml. Después, se dispuso el vial de rosca horizontalmente y se sacudió mediante un dispositivo de sacudidas múltiple “MMS-210” disponible de Tokyo Rikakikai Co., Ltd., a 150 rpm durante 300 segundos. Inmediatamente después de las sacudidas, se comenzó la observación visual de la dispersión dentro del vial de rosca para medir el tiempo transcurrido hasta que se desespumó la dispersión.

Se evaluaron las propiedades de espumación de la dispersión de óxido de titanio según las siguientes clasificaciones de evaluación. El tiempo más corto transcurrido hasta que se desespumó la dispersión significa que la dispersión de óxido de titanio era más excelente en cuanto a las propiedades de supresión de espuma y propiedades desespumantes, y la tinta de base acuosa resultante era más excelente en cuanto a la estabilidad de expulsión.

(Clasificaciones de evaluación)

®: el tiempo transcurrido hasta que se desespumó la dispersión era de menos de 5 segundos.

o: el tiempo transcurrido hasta que se desespumó la dispersión era de no menos de 5 segundos y menos de 10 segundos.

A: el tiempo transcurrido hasta que se desespumó la dispersión era de no menos de 10 segundos y menos de 30 segundos.

X: El tiempo transcurrido hasta que se desespumó la dispersión era de no menos de 30 segundos.

(2) Producción de la tinta de base acuosa y evaluación de la redispersibilidad y las propiedades de expulsión de la tinta de base acuosa

Se llevó a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 1 usando poli(ácido acrílico) (PAA; Mw; 5000) disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., como dispersante polimérico para así obtener una tinta de base acuosa que tenía una viscosidad de 5,5 mPa s. Se evaluó la tinta de base acuosa resultante para determinar la redispersibilidad y las propiedades de expulsión de la misma mediante el siguiente método. Los resultados se muestran en la tabla 3.

<Evaluación de la redispersibilidad de la tinta de base acuosa>

Se cargaron treinta gramos (30 g) de la tinta de base acuosa en un vial de rosca de 50 ml y se dejaron reposar en el mismo a 70°C durante 7 días. Después de eso, se dispuso el vial de rosca horizontalmente y se sacudió mediante un dispositivo de sacudidas múltiple “Mm S-210” disponible de Tokyo Rikakikai Co., Ltd., a 150 rpm durante 60 segundos. Inmediatamente después de las sacudidas, se tomó una muestra de 2 g de la tinta de base acuosa en el vial de rosca a partir de un nivel de líquido superior del mismo usando una pipeta. Las condiciones de sacudidas usadas anteriormente se determinaron suponiendo que se hacían funcionar unos medios de redispersión simplificados del aparato de impresión por chorro de tinta.

Después, se diluyó 1 g de la tinta de base acuosa así muestreada 2500 veces con agua sometida a intercambio iónico. A continuación, se sometió la muestra diluida a la medición de la absorbancia (valor de Abs) de la misma a una longitud de onda de 500 nm usando un espectrofotómetro “U-3010” disponible de Hitachi High-Tech Science Corporation. Por otro lado, el valor de absorbancia de la muestra obtenida diluyendo las tintas de base acuosa respectivas inmediatamente después de la producción de las mismas 2500 veces con agua destilada se midió de la misma manera que la descrita anteriormente. A partir de estos valores medidos, se calculó la tasa de redispersión de la tinta de base acuosa según la siguiente fórmula.

Tasa de redispersión (%) = 100 x [(absorbancia de una disolución de sobrenadante obtenida después de dejar reposar la tinta de base acuosa a 70°C durante 7 días y después someter a sacudidas la tinta de base acuosa) / (absorbancia de la tinta de base acuosa inmediatamente después de la producción de la misma)]

Se evaluó la redispersibilidad de la tinta de base acuosa según las siguientes clasificaciones de evaluación. Cuanto mayor se vuelve la tasa de redispersión, más excelente es la redispersibilidad de la tinta de base acuosa.

(Clasificaciones de evaluación)

®: la tasa de redispersión era de no menos del 97% y no más del 100%.

o: la tasa de redispersión era de no menos del 95% y menos del 97%.

A: la tasa de redispersión era de no menos del 80% y menos del 95%.

X: la tasa de redispersión era de menos del 80%.

<Evaluación de las propiedades de expulsión de la tinta de base acuosa>

Usando la tinta de base acuosa, se imprimieron imágenes sobre una película “TAIKO Polyester Film FE2001” de PET tratada por descarga por efecto corona disponible de Futamura Chemical Co, Ltd., mediante el siguiente método de impresión por chorro de tinta.

(Método de impresión por chorro de tinta)

En las condiciones ambientales de una temperatura de 25±1°C y una humedad relativa del 30±5%, se evaluó la tinta de base acuosa para determinar las propiedades de expulsión de la misma usando un aparato de evaluación de impresión disponible de Trytech Co., Ltd., equipado con un cabezal de impresión por chorro de tinta “KJ4B-HD06MHG STDV” (tipo piezoeléctrico) disponible de Kyocera Corporation. Se fijó un dispositivo de calentamiento de película de tamaño A4 disponible de KAWAI Corporation a una tabla de transporte para un medio de impresión para calentar el medio de impresión. Se establecieron las condiciones de funcionamiento del aparato de evaluación de impresión a una tensión de cabezal de 26 V, una frecuencia de 20 kHz, una cantidad de gotitas de tinta expulsadas de 5 pl, una temperatura de cabezal de 32°C, una resolución de 600 dpi, un número de disparos de tinta para purga antes de expulsarse de 200 disparos y una presión negativa de -4,0 kPa, y se fijó el medio de impresión sobre el dispositivo de calentamiento de película de tal manera que la dirección longitudinal del medio de impresión estaba alineada con una dirección de transporte del mismo. Por separado, se cargaron previamente 30 g de la tinta de base acuosa en un vial de rosca de 50 ml y después se dispuso el vial de rosca horizontalmente y se sacudió mediante un dispositivo de sacudidas múltiple “MMS-210” a 150 rpm durante 60 segundos. Se cargó rápidamente la tinta de base acuosa así sometida previamente a sacudidas en el aparato de evaluación de impresión. Inmediatamente después de cargar la tinta de base acuosa, se transmitió una orden de impresión al aparato de evaluación de impresión para imprimir un patrón de comprobación de impresión capaz de evaluar si la tinta de base acuosa se expulsaba o no a través de todas las boquillas en el mismo, sobre el papel de impresión.

En este punto, se examinó el patrón de comprobación de impresión así obtenido para contar el número de boquillas omitidas (correspondiente al número de boquillas obstruidas a partir de las cuales no se expulsó tinta de manera normal) y de ese modo evaluar las propiedades de expulsión de la tinta de base acuosa según las siguientes clasificaciones de evaluación. Cuanto menor es el número de las boquillas obstruidas (boquillas omitidas), más excelentes son las propiedades de expulsión de la tinta de base acuosa.

(Clasificaciones de evaluación)

5: no estaba presente ninguna boquilla omitida;

4: el número de boquillas omitidas era de desde 1 hasta 2;

3: el número de boquillas omitidas era de desde 3 hasta 5;

2: el número de boquillas omitidas era de desde 6 hasta 10; y

1: el número de boquillas omitidas era de no menos de 11.

Ejemplo 3

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 2 excepto porque se sustituyó el dispersante polimérico usado por“Poise 530” (polímero de ácido acrílico; Mw: 38000; grado de neutralización: 100%) disponible de Kao Corporation, y no se añadió ninguna disolución acuosa de hidróxido de sodio 5 N, obteniendo así una dispersión de óxido de titanio (contenido en sólidos: 30% en masa). Los resultados de evaluación de las propiedades de espumación de la dispersión de óxido de titanio así obtenida se muestran en la tabla 3.

La tinta de base acuosa se obtuvo mediante el mismo método que el usado en el ejemplo 1. Los resultados se muestran en la tabla 3.

Ejemplo 4

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 3 excepto porque se sustituyó el dispersante polimérico usado por “Poise 520” (ácido acrílico/ácido maleico copolímero; Mw: 20000; grado de neutralización: 100%) disponible de Kao Corporation, obteniendo así una dispersión de óxido de titanio (contenido en sólidos: 30% en masa). Los resultados de evaluación de las propiedades de espumación de la dispersión de óxido de titanio así obtenida se muestran en la tabla 3.

Ejemplo 5

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 3 excepto porque se sustituyó el dispersante polimérico usado por “ARON 6012” (copolímero de ácido acrílico/ácido acrilamida-t-butilsulfónico; Mw: 6000; grado de neutralización: 100%) disponible de TOAGOSEI Co., Ltd., obteniendo así una dispersión de óxido de titanio (contenido en sólidos: 30% en masa). Los resultados de evaluación de las propiedades de espumación de la dispersión de óxido de titanio así obtenida se muestran en la tabla 3.

Ejemplo 6

Se cargó una botella de polietileno de 250 ml con 0,75 g del dispersante polimérico P1, 15 g de agua sometida a intercambio iónico y 15 g de óxido de titanio “CR-80”, y se dispersó el contenido de la botella usando un pedestal de molino de recipientes de tipo superior de sobremesa a 250 rpm durante 8 horas, y se llevó a cabo el procedimiento posterior de la misma manera que en el ejemplo 1, obteniendo así una dispersión de óxido de titanio (contenido en sólidos: 30% en masa). Los resultados de evaluación de las propiedades de espumación de la dispersión de óxido de titanio así obtenida se muestran en la tabla 3.

Ejemplo 7 y ejemplos comparativos 2 a 5

(1) Producción y evaluación de la dispersión de óxido de titanio

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 6 excepto porque se sustituyó el dispersante polimérico usado por los mostrados en la tabla 3, obteniendo así dispersiones de óxido de titanio (contenido en sólidos: 30% en masa). Los resultados de evaluación de las propiedades de espumación de las dispersiones de óxido de titanio así obtenidas se muestran en la tabla 3.

Ejemplo comparativo 6

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 6 excepto porque se sustituyó el dispersante polimérico usado por “JONCRYL 70J” (J-70J; copolímero de estireno/ácido acrílico; Mw: 16500; índice de acidez: 240 mg de KOH/g) disponible de BASF, y se cambió la cantidad del dispersante polimérico añadido a 1,0 g, obteniendo así una dispersión de óxido de titanio (contenido en sólidos: 30% en masa).

La dispersión así obtenida experimentó una violenta espumación durante el tratamiento de dispersión. Como resultado, se consideró que, dado que casi no se aplicó una fuerza de cizalladura suficiente la dispersión, el tratamiento de dispersión no logró avanzar adecuadamente, de modo que la dispersión de óxido de titanio resultante era insuficiente en cuanto a la redispersibilidad. Los resultados se muestran en la tabla 3.

La tinta de base acuosa se obtuvo mediante el mismo método que el usado en el ejemplo 1. Sin embargo, la tinta de base acuosa así obtenida tenía una escasa estabilidad y por tanto experimentó inmediatamente precipitación, de modo que no fue posible evaluar las propiedades de expulsión de la tinta de base acuosa usando un aparato de impresión por chorro de tinta. Los resultados de evaluación de la redispersibilidad de la tinta de base acuosa resultante se muestran en la tabla 3.

Ejemplo comparativo 7

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 7 excepto porque se sustituyó el dispersante polimérico usado por “JONCRYL 61J” (J-61J; copolímero de estireno/ácido acrílico; Mw: 12000; índice de acidez: 195 mg de KOH/g) disponible de BASF, y se cambió la cantidad del dispersante polimérico añadido a 0,98 g, obteniendo así una dispersión de óxido de titanio (contenido en sólidos: 30% en masa).

Ejemplo 8

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 3 excepto porque se cambió la cantidad del dispersante polimérico añadido a 0,75 g, obteniendo así una dispersión de óxido de titanio (contenido en sólidos: 30% en masa). Los resultados de evaluación de las propiedades de espumación de la dispersión de óxido de titanio así obtenida se muestran en la tabla 4.

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 1 excepto porque se cambiaron las cantidades de la dispersión de óxido de titanio y agua sometida a intercambio iónico usada en las mismas a 35,0 partes y 24,9 partes, respectivamente, obteniendo así una tinta de base acuosa. Los resultados se muestran en la tabla 4.

Ejemplo comparativo 8

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 3 excepto porque se cambió la cantidad del dispersante polimérico añadido a 1,5 g, obteniendo así una dispersión de óxido de titanio (contenido en sólidos: 30% en masa). Los resultados de evaluación de las propiedades de espumación de la dispersión de óxido de titanio así obtenida se muestran en la tabla 4.

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 1 excepto porque se cambiaron las cantidades de la dispersión de óxido de titanio y agua sometida a intercambio iónico usada en las mismas a 36,7 partes y 23,2 partes, respectivamente, obteniendo así una tinta de base acuosa. Los resultados se muestran junto con los resultados del ejemplo 3 en la tabla 4.

TABLA 4: efecto del contenido de dispersante

Nota *1: contenido de unidad constituyente derivada de monómero que contiene un grupo aniónico (a) (% en masa) *2: cantidad de dispersante polimérico basándose en óxido de titanio (% en masa)

Ejemplos comparativos 9 y 10

(1) Producción y evaluación de la dispersión de óxido de titanio

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 6 excepto porque se sustituyó el dispersante polimérico usado por los mostrados en la tabla 5, obteniendo así dispersiones de óxido de titanio (contenido en sólidos: 30% en masa). Los resultados de evaluación de las propiedades de espumación de las dispersiones de óxido de titanio así obtenidas se muestran en la tabla 5.

La tinta de base acuosa se obtuvo mediante el mismo método que el usado en el ejemplo 1. Los resultados se muestran junto con los resultados del ejemplo 6 en la tabla 5.

TABLA 5: efecto del peso molecular del dispersante

Ejemplo 9

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 2 excepto porque se sustituyó el óxido de titanio usado por “CR-834” (tipo rutilo; óxido de titanio tratado con Al/Si/Zr; tamaño de partícula primario promedio: 170 nm) disponible de Tronox Limited, obteniendo así una dispersión de óxido de titanio que tenía un tamaño de partícula promedio de 250 nm (contenido en sólidos: 30% en masa). Los resultados de evaluación de las propiedades de espumación de la dispersión de óxido de titanio así obtenida se muestran en la tabla 6.

La tinta de base acuosa se obtuvo mediante el mismo método que el usado en el ejemplo 1. Los resultados se muestran en la tabla 6.

Ejemplo comparativo 11

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 6 excepto porque se sustituyó el óxido de titanio usado por “MT-700HD” (tipo rutilo; óxido de titanio tratado con Al/Zr; tamaño de partícula primario promedio: 50 nm) disponible de TAYCA Corporation, obteniendo así una dispersión de óxido de titanio que tenía un tamaño de partícula promedio de 200 nm (contenido en sólidos: 30% en masa). Los resultados de evaluación de las propiedades de espumación de la dispersión de óxido de titanio así obtenida se muestran en la tabla 6.

La tinta de base acuosa se obtuvo mediante el mismo método que el usado en el ejemplo 1. Los resultados se muestran junto con los resultados del ejemplo 6 en la tabla 6.

TABLA 6: efecto del tamaño de partícula primario promedio de óxido de titanio

Nota *1: contenido de unidad constituyente derivada de monómero que contiene un grupo aniónico (a) (% en masa)

*2: cantidad de dispersante polimérico basándose en óxido de titanio (% en masa)

A partir de la tabla 3, se confirmó que las tintas de base acuosa obtenidas en los ejemplos 2 a 7 en los que se usaron los dispersantes poliméricos que contenían respectivamente la unidad constituyente derivada de al menos un monómero que contiene un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico en una cantidad de no menos del 72% en masa, eran capaces de producir los materiales impresos por chorro de tinta que eran excelentes en cuanto a la redispersibilidad y las propiedades de expulsión en comparación con las tintas de base acuosa obtenidas en los ejemplos comparativos 2 a 7.

A partir de la tabla 4, se confirmó que las tintas de base acuosa obtenidas en los ejemplos 3 y 8 en los que el contenido del dispersante polimérico en las tintas de base acuosa respectivas era de no menos del 1% en masa y no más del 7% en masa basándose en el óxido de titanio eran excelentes en cuanto a la redispersibilidad y las propiedades de expulsión en comparación con la tinta de base acuosa obtenida en el ejemplo comparativo 8.

A partir de la tabla 5, se confirmó que la tinta de base acuosa obtenida en el ejemplo 6 en el que se usó el dispersante polimérico que tenía un peso molecular promedio en peso de no menos de 3.000 y no más de 50.000 era excelente en cuanto a la redispersibilidad y las propiedades de expulsión en comparación con las tintas de base acuosa obtenidas en los ejemplos comparativos 9 y 10.

Además, a partir de la tabla 6, se confirmó que la tinta de base acuosa obtenida en el ejemplo 9 en el que el tamaño de partícula primario promedio del óxido de titanio usado era de 170 nm y la tinta de base acuosa obtenida en el ejemplo 6 en el que el tamaño de partícula primario promedio del óxido de titanio era de 250 nm eran excelentes en cuanto a las propiedades de espumación, la redispersibilidad y las propiedades de expulsión en comparación con la tinta de base acuosa obtenida en el ejemplo comparativo 11 en el que el tamaño de partícula primario promedio del óxido de titanio usado era de 50 nm.

Aplicabilidad industrial

En el método de impresión por chorro de tinta según la presente invención, aunque el óxido de titanio precipite, es posible redispersar fácilmente el óxido de titanio en la tinta de base acuosa mediante simples operaciones de agitación. Por tanto, el método de impresión por chorro de tinta según la presente invención es eficaz para alcanzar buenas propiedades de expulsión de la tinta.

Además, la tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según la presente invención tiene un buen poder de cubrición y, aunque el óxido de titanio de tipo rutilo usado en la misma precipite, es posible redispersar fácilmente el óxido de titanio en la tinta de base acuosa mediante simples operaciones de agitación, y además las propiedades de la tinta de base acuosa pueden recuperarse rápidamente debido a excelentes propiedades de supresión de espuma y propiedades desespumantes de la misma.

Lista de signos de referencia

1: Medios de expulsión de tinta

2: Recipiente de tinta

3: Trayecto de flujo de tinta

4: Mecanismo de agitación

5: Medio de impresión

Claims

REIVINDICACIONES

i . Método de impresión por chorro de tinta de imprimir caracteres o imágenes con una tinta de base acuosa que comprende un óxido de titanio de tipo rutilo y un dispersante polimérico usando un aparato de impresión por chorro de tinta, en el que el dispersante polimérico comprende una unidad constituyente derivada de al menos un monómero que contiene un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico en una cantidad de no menos del 72% en masa;

un peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico es de no menos de 3.000 y no más de 50.000; un contenido del dispersante polimérico en la tinta de base acuosa es de no menos del 1% en masa y no más del 7% en masa basándose en el óxido de titanio; y

el aparato de impresión por chorro de tinta está equipado con unos medios de dispersión para dispersar el óxido de titanio en la tinta de base acuosa,

comprendiendo dicho método las siguientes etapas 1 y 2:

etapa 1: redispersar la tinta de base acuosa mediante los medios de dispersión; y

etapa 2: expulsar la tinta de base acuosa redispersada en la etapa 1 sobre un medio de impresión para imprimir caracteres o imágenes sobre el medio de impresión.
2. Método de impresión por chorro de tinta según la reivindicación 1, en el que el monómero que contiene un grupo aniónico es al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico y ácido estirenosulfónico.
3. Método de impresión por chorro de tinta según la reivindicación 1 ó 2, en el que un índice de acidez del dispersante de pigmento es de no menos de 350 mg de KOH/g y no más de 1000 mg de KOH/g.
4. Método de impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que una viscosidad de la tinta de base acuosa según se mide a 32°C es de no menos de 4,0 mPa s y no más de 12,0 mPas.
5. Método de impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que un contenido del óxido de titanio de tipo rutilo en la tinta de base acuosa es de no menos del 3,0% en masa y no más del 20% en masa.
6. Método de impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que un tamaño de partícula primario promedio del óxido de titanio de tipo rutilo es de no menos de 100 nm y no más de 600 nm.
7. Método de impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el óxido de titanio es un óxido de titanio sometido a tratamiento de superficie con alúmina o con alúmina y sílice.
8. Método de impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la tinta de base acuosa comprende además un disolvente orgánico, y un contenido del disolvente orgánico en la tinta de base acuosa es de no más del 45% en masa.
9. Método de impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que un contenido de agua en la tinta de base acuosa es de no menos del 30% en masa y no más del 70% en masa.
10. Método de impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que los medios de dispersión son al menos un mecanismo seleccionado del grupo que consiste en un mecanismo de agitación para agitar la tinta de base acuosa dentro de un recipiente de tinta, un mecanismo de sacudidas, un mecanismo de aplicación de vibración y un mecanismo de circulación para hacer circular la tinta de base acuosa.
11. Método de impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el medio de impresión es una película de resina.
12. Método de impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la tinta de base acuosa comprende además un tensioactivo.
13. Tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta que comprende un óxido de titanio de tipo rutilo y un dispersante polimérico, en la que el dispersante polimérico comprende una unidad constituyente derivada de al menos un monómero que contiene un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y un monómero de vinilo que contiene un grupo sulfónico en una cantidad de no menos del 72% en masa;

un tamaño de partícula primario promedio del óxido de titanio de tipo rutilo es de no menos de 100 nm y no más de 600 nm;

un peso molecular promedio en peso del dispersante polimérico es de no menos de 3.000 y no más de 50.000; y

un contenido del dispersante polimérico en la tinta de base acuosa es de no menos del 1% en masa y no más del 7% en masa basándose en el óxido de titanio.
14. Uso de la tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 13, para impresión por chorro de tinta en el que la tinta de base acuosa se expulsa sobre un medio de impresión para imprimir caracteres o imágenes sobre el medio de impresión.
15. Uso de la tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 14, en el que el medio de impresión es una película de resina.