ES2902466T3 - Composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa - Google Patents

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Abstract

Una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa, que contiene: un pigmento cuya superficie se forma como una capa de resina producida por reticulación, usando un agente de reticulación que tiene dos o más funcionalidades, una resina soluble en álcali cuyo índice de acidez es de 40 a 300 KOH mg/g, y del 50 al 90 % de sus grupos ácidos han sido neutralizados por un compuesto básico; un disolvente orgánico soluble en agua; y un agente tensioactivo; donde la resina soluble en álcali es tal que el (met)acrilato de laurilo está contenido en la resina soluble en álcali, como su monómero de unidad constitucional, en de un 20 a un 40 por ciento en masa con respecto a la cantidad total de monómeros.

Description

DESCRIPCIÓN
Composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa
Campo técnico
La presente invención se refiere a una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa que ofrece una excelente estabilidad de almacenamiento, que también presenta buenas características de imprimibilidad, tal como ausencia de sangrado, etc., así como una amplia gama de colores, incluso cuando se imprime en medios absorbentes como papel normal o medios poco absorbentes como papel de impresión offset estucado.
Técnica anterior
El método de impresión por chorro de tinta es un método de impresión/grabación mediante el cual las gotas de tinta se descargan directamente desde una boquilla muy fina y se depositan sobre un material base para imprimir/grabar, para obtener texto e imágenes.
Tradicionalmente se ha creído que el método de impresión por chorro de tinta en base acuosa no es adecuado para la fabricación de grandes volúmenes de material impreso debido a problemas tales como tiempos de impresión prolongados que requieren los cabezales de impresión de tipo escaneado, secado lento de medios en base acuosa, etc.
Por otro lado, el método de impresión por chorro de tinta tiene ventajas tales como no requerir un proceso de producción de planchas a diferencia de los métodos de impresión estándar, y permitir imprimir usando equipos de constitución mucho más simples en comparación con otros métodos, incluido el método electrofotográfico, y por lo tanto el método de impresión por chorro de tinta se ha usado principalmente en aplicaciones personales y del hogar.
En vista de lo anterior, el método de impresión por chorro de tinta es lo suficientemente valioso como competidor de otros métodos de impresión para su uso en aplicaciones de oficina, impresión comercial y otras aplicaciones industriales, siempre que se puedan resolver los problemas antes mencionados de largos tiempos de impresión y secado. Por esta razón, el arte de aumentar la velocidad de impresión y aplicar papel de impresión de bajo coste se ha estudiado activamente en los últimos años, desde el punto de vista tanto del equipo de impresión como de la tinta, con el objetivo de usar el método de impresión por chorro de tinta en aplicaciones industriales.
En aplicaciones industriales, se están estudiando para su uso como materiales de base para la impresión, no solo el papel no estucado, como el papel normal económico y el papel de impresión offset estándar, sino también los medios poco absorbentes tal como el papel estucado. En el caso del papel no estucado, las gotas de tinta que contienen pigmento penetran en el papel no estucado en el momento en que alcanzan el papel, provocando así que el material impreso resultante carezca de sensación de densidad y tenga una gama de colores estrecha. En el caso de un medio poco absorbente, por otro lado, las gotas de tinta no se absorben fácilmente en el medio y, por lo tanto, crean sangrado en el material impreso. Además, también debe ofrecerse estabilidad de almacenamiento, que es un requisito de rendimiento esencial impuesto por el método de impresión por chorro de tinta en tintas.
Para resolver estos problemas, se divulga un método para fabricar un dispersante de pigmentos en base acuosa donde un pigmento, un copolímero de éster de ácido (met)acrílico y un compuesto orgánico que contiene grupos glicidilo, se dispersan y reticulan en un medio en base acuosa (consúltese la bibliografía de patentes 1, por ejemplo).
Sin embargo, las tintas de pigmento en base acuosa que contienen el dispersante de pigmentos mencionado anteriormente no pudieron alcanzar niveles satisfactorios de estabilidad en almacenamiento y de gama de colores.
Adicionalmente, para resolver los problemas antes mencionados, se divulga una composición de tinta para grabación por chorro de tinta en base acuosa que contiene granos de polímero reticulado para grabación por chorro de tinta, donde los granos de polímero reticulado contienen un colorante, los granos de polímero reticulado se obtienen reticulando un polímero usando un agente de reticulación que contiene dos o más grupos epoxi, y el polímero contiene una unidad constitucional derivada de un grupo alquilo de cadena directa o de cadena ramificada o un monómero que contiene un grupo alquenilo con 6 a 22 átomos de carbono (consúltese la bibliografía de patentes 2, por ejemplo).
De acuerdo con los ejemplos en la bibliografía de patentes 2, sin embargo, la composición de tinta de grabación por chorro de tinta en base acuosa que contiene granos de polímero reticulado que a su vez contienen una unidad constitucional derivada del metacrilato de estearilo en un 10% en el polímero, se describe como teniendo una estabilidad más pobre que la composición de tinta de grabación por chorro de tinta en base acuosa que contiene granos de polímero reticulado que a su vez contienen una unidad constitucional derivada del metacrilato de laurilo en un 10 % en el polímero. También, la estabilidad de la composición de tinta de grabación por chorro de tinta en base acuosa que contiene granos de polímero reticulado que a su vez contienen una unidad constitucional derivada del metacrilato de laurilo en un 10 % en el polímero no estaba todavía a un nivel satisfactorio.
Bibliografía de antecedentes de la técnica
Bibliografía de patentes
Bibliografía de Patente 1: Patente japonesa abierta a inspección pública n.° 2004-027156
Bibliografía de Patente 2: Patente japonesa abierta a inspección pública n.° 2008-150535
Sumario de la invención
Problemas a resolver mediante la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar una composición de tinta de chorro de tinta en base acuosa que ofrece una excelente estabilidad de almacenamiento, que también presenta buenas características de imprimibilidad, así como una amplia gama de colores incluso cuando se imprime en medios poco absorbentes (papel estucado, etc.) o medios absorbentes (papel no estucado).
Medios para resolver los problemas
Los inventores de la presente invención estudiaron con profundidad para lograr el objeto antes mencionado y, como resultado, inventaron una composición de tinta de chorro de tinta en base acuosa que abarca lo siguiente:
1. Una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa, que contiene: un pigmento cuya superficie se forma como una capa de resina producida por reticulación, usando un agente de reticulación que tiene dos o más funcionalidades, una resina soluble en álcali cuyo índice de acidez es de 40 a 300 KOH mg/g, y del 50 al 90 % de sus grupos ácidos han sido neutralizados por un compuesto básico; un disolvente orgánico soluble en agua; y un agente tensioactivo; donde la resina soluble en álcali es tal que el (met)acrilato de laurilo está contenido en la resina soluble en álcali, como su monómero de unidad constitucional, en de un 20 a un 40 por ciento en masa con respecto a la cantidad total de monómeros.
2. Una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa de acuerdo con 1, caracterizada por que el agente de reticulación es un agente de reticulación epoxi bifuncional.
3. Una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa de acuerdo con 1 o 2, donde el contenido de disolvente orgánico soluble en agua en la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa es del 10 al 40 por ciento en masa.
4. Un método para fabricar una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa, que comprende: formar una capa de recubrimiento sobre la superficie de un pigmento usando una resina soluble en álcali que contiene (met)acrilato de laurilo en de un 20 a un 40 por ciento en masa, cuyo índice de acidez es de 40 a 300 KOH mg/g y del 50 al 90 % de sus grupos ácidos han sido neutralizados por un compuesto básico; reticular esta capa de recubrimiento usando un agente de reticulación que tiene dos o más funcionalidades, para obtener un pigmento recubierto; y después mezclar este pigmento recubierto con un disolvente orgánico soluble en agua y un agente tensioactivo.
5. Un método para fabricar una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa de acuerdo con 4, caracterizado por que el agente de reticulación es un agente de reticulación epoxi bifuncional.
6. Un método para fabricar una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa de acuerdo con 4 o 5, donde el contenido de disolvente orgánico soluble en agua en la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa es del 10 al 40 por ciento en masa.
Efectos de la invención
De acuerdo con la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa propuesta por la presente invención, se pueden demostrar efectos destacados que incluyen una excelente estabilidad de almacenamiento de la composición de tinta en sí, y también buenas características de imprimibilidad, tal como la ausencia de sangrado, etc., así como una amplia gama de colores, incluso cuando se imprime en medios absorbentes (papel normal) o poco absorbentes (papel estucado, etc.).
Modo para realizar la invención
Los inventores de la presente invención encontraron que el objeto mencionado anteriormente podría lograrse usando una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa que contiene un pigmento recubierto que se produce por reticulación, usando un agente de reticulación que tiene dos o más funcionalidades, un pigmento que ha sido recubierto con una resina soluble en álcali específica y, en consecuencia, desarrollaron la presente invención como una solución.
La composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa propuesta por la presente invención se explica a continuación.
<Pigmento>
Los pigmentos usados para el pigmento recubierto con resina soluble en álcali incluyen varios pigmentos inorgánicos y pigmentos orgánicos generalmente usados en tintas de chorro de tinta.
Para ser específicos, los pigmentos inorgánicos incluyen óxido de titanio, óxido de hierro de color rojo, rojo de antimonio, amarillo de cadmio, azul de cobalto, azul ultramarino, azul de Prusia, negro de carbono, grafito y otros pigmentos coloreados (incluidos los pigmentos colorantes de colores acromáticos tal como el blanco y el negro), así como carbonato de calcio, caolín, arcilla, sulfuro de bario, hidróxido de aluminio, talco y otros pigmentos extendedores.
Los pigmentos orgánicos incluyen pigmentos azoicos solubles, pigmentos azoicos insolubles, pigmentos azolaca, pigmentos azoicos condensados, pigmentos de ftalocianina de cobre, pigmentos policíclicos condensados, etc.
Cualquiera de estos pigmentos se puede usar solo o se pueden combinar dos o más tipos.
También, para ser específicos, preferentemente, el pigmento mencionado anteriormente es Pigmento rojo C.I. 5, 7, 12, 57: 1, 122, 146, 202, 242, 282 u otro pigmento rojo; Pigmento azul C.I. 1, 2, 15:3, 15:4, 16, 17, 60 u otro pigmento azul; Pigmento violeta C.I. 19, 23 u otro pigmento violeta; Pigmento amarillo C.I. 12, 13, 14, 17, 74, 83, 93, 128, 139, 151, 154, 155, 180, 185, 213 u otro pigmento amarillo; Pigmento negro C.I. 7 (negro de carbono) u otro pigmento negro; Pigmento verde C.I. 7, 36 u otro pigmento verde, Pigmento naranja C.I. 34, 71, etc., u otro pigmento naranja, etc., especialmente desde el punto de vista de permitir una expresión de tono vivo.
<Resina soluble en álcali>
Para la resina soluble en álcali con la que recubrir el pigmento antes mencionado, se puede usar cualquier resina soluble en álcali que cumpla (a) a (c) a continuación:
(a) el índice de acidez de la resina soluble en álcali es de 40 a 300 KOH mg/g;
(b) del 50 al 90 % de los grupos ácidos en la resina soluble en álcali han sido neutralizados por un compuesto básico; y
(c) la resina soluble en álcali es tal que el (met)acrilato de laurilo está contenido en de un 20 a un 40 por ciento en masa como su monómero de unidad constitucional, junto con un monómero que tiene anillos aromáticos, preferentemente un monómero de estireno, en la resina soluble en álcali.
Para tal resina soluble en álcali, se pueden usar, por ejemplo, un copolímero que tiene un monómero que tiene grupos carboxilo que sirve como unidad constitucional, así como (met)acrilato de laurilo y un monómero que tiene anillos aromáticos para mejorar la absortividad de la resina, o un copolímero obtenido haciendo reaccionar juntos estos monómeros y otro monómero polimerizable según sea necesario.
El monómero mencionado anteriormente que tiene grupos carboxilo, que se usa para hacer la resina soluble en álcalis, puede ser, por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido itacónico, ácido maleico, ácido fumárico, (met)acrilato de 2-carboxietilo, (met)acrilato de 2-carboxipropilo, anhídrido maleico, éster monoalquílico del ácido maleico, ácido citracónico, anhídrido citracónico, éster monoalquílico del ácido citracónico, etc.
También, el monómero mencionado anteriormente que contiene grupos hidrófobos, que se usa para mejorar la absortividad del pigmento, puede ser, por ejemplo, estireno, a-estireno, vinil tolueno u otro monómero de estireno, (met)acrilato de bencilo, etc., como (met)acrilato de laurilo y un monómero que tiene anillos aromáticos. En el presente documento, un monómero de estireno representa un compuesto cuyo esqueleto básico es estireno y que puede tener cualquier grupo sustitutivo. Preferentemente, la resina soluble en álcali es un monómero que tiene anillos aromáticos, preferentemente que contiene un monómero de estireno, en un 30 a 60 por ciento en masa.
En términos de estabilidad de dispersión y propiedad de solidificación, preferentemente, la resina soluble en álcali contiene (met)acrilato de laurilo en de un 20 a un 40 por ciento en masa. Cabe señalar que el (met)acrilato de laurilo se puede usar junto con (met)acrilato de estearilo en la medida en que hacerlo no perjudique los efectos logrados mediante el uso de (met)acrilato de laurilo, aunque no es necesario el uso de (met)acrilato de estearilo.
También, otros monómeros polimerizables que pueden usarse según sea necesario en la medida en que no conduzcan a una caída en el rendimiento incluyen (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de propilo, (met)acrilato de isopropilo, (met)acrilato de butilo, met(acrilato) de hexilo y otros (met)acrilatos, (met)acrilato de hidroxietilo, acrilamida, N-metilol acrilamida, (met)acrilato de 2-etilhexilo, (met)acrilato de octilo, (met)acrilato de estearilo, (met)acrilato de 2-hidroxi estearilo, éter dodecilvinílico, 2-etilhexanoato de vinilo, laurato de vinilo, estearato de vinilo, (met)acrilato de ciclohexilo, (met)acrilato de bencilo, etc.
El índice de acidez de la resina soluble en álcali es preferentemente de 40 a 300 KOH mg/g, o más preferentemente de 70 a 250 KOH mg/g. Si el índice de acidez de la resina soluble en álcali es inferior a 40 KOH mg/g, la estabilidad de la dispersión del líquido en base acuosa resultante en el que se ha dispersado el pigmento recubierto con la resina soluble en álcali, puede volverse más bajo; si el índice de acidez es superior a 300 KOHmg/g, por otro lado, la hidrofilicidad se vuelve demasiado alta y, como resultado, la estabilidad de almacenamiento y la resistencia al agua pueden disminuir.
Preferentemente, del 50 al 90 % de los grupos ácidos en la resina soluble en álcali han sido neutralizados por un compuesto básico. Si el grado de neutralización es menor del 50 %, la estabilidad de la dispersión puede disminuir; si es superior al 90 %, por otro lado, la estabilidad de almacenamiento y la resistencia al agua pueden disminuir.
El peso molecular de la resina soluble en álcali es preferentemente de 3.000 a 100.000, o más preferentemente de 10.000 a 50.000, basado en el peso molecular promedio en masa. Si el peso molecular promedio en masa de la resina soluble en álcali es menor de 3.000, la estabilidad de la dispersión del pigmento y la resistencia a la abrasión del material impreso obtenido tienden a disminuir; si supera los 100.000, por otro lado, la viscosidad aumenta, lo que no resulta deseable.
Índice de acidez
El índice de acidez (IA) es un valor teórico de acidez, que indica cuántos miligramos de hidróxido de potasio se necesitan teóricamente para neutralizar 1 gramo de una resina soluble en álcali, calculado aritméticamente basándose en la composición de los monómeros usados para sintetizar la resina soluble en álcali.
Peso molecular promedio en peso
El peso molecular promedio en peso se puede medir de acuerdo con el método de cromatografía de permeación en gel (GPC). Como ejemplo, se puede obtener un peso molecular promedio en peso equivalente de poliestireno mediante cromatografía usando Waters 2690 (fabricado por Waters) como un sistema de GPC y PLgel de 5 pm, MIXED-D (fabricado por Polymer Laboratories) como columna.
(Compuesto básico)
El compuesto básico que neutraliza los grupos ácidos en la resina soluble en álcali puede ser hidróxido de sodio, hidróxido de potasio u otro compuesto básico inorgánico, amonio, metilamina, etilamina, monoetanol amina, N,N-dimetil-etanol amina, N,N-dietil-etanol amina, N,N-dibutil etanol amina, dietanolamina, N-metil dietanol amina, trietanolamina, morfolina, N-metil morfolina, N-etil morfolina u otro compuesto básico orgánico, etc. Cualquiera de estos compuestos básicos se puede usar solo, o se pueden mezclar dos o más tipos. Entre estos, monoetanol amina, N,N-dimetil-etanol amina, N,N-dietil-etanol amina, N,N-dibutil etanol amina, dietanolamina, N-metil dietanol amina, se prefiere trietanolamina u otra alcanolamina, desde el punto de vista de la dispersión del pigmento.
(Agente de reticulación que tiene dos o más funcionalidades)
El propósito de usar el agente de reticulación que tiene dos o más funcionalidades, en la fabricación del pigmento recubierto, es reticular la resina soluble en álcali en un grado apropiado. El agente de reticulación usado en la presente invención es un agente de reticulación que tiene dos o más grupos funcionales reactivos, y preferentemente el peso molecular del agente de reticulación está en un intervalo de 100 a 2000 desde el punto de vista del caso de reacción y estabilidad de almacenamiento.
Preferentemente, los grupos funcionales reactivos incluyen al menos uno seleccionado del grupo que incluye grupos epoxi, grupos hidroxilo y grupos aziridina. Entre estos, se prefieren los grupos epoxi en términos de viscosidad y tolerancia, y es más preferente un compuesto epoxi que tiene dos o más funcionalidades.
Los ejemplos específicos de compuestos epoxi que tienen dos o más funcionalidades incluyen Epolite 40E, 100E, 20QE, 400E, 7OP, 200P, 400P, 1500NP, 1600, 80MF (fabricado por Kyoeisha Chemical), Denacol EX-201, EX-211, EX-212, EX-313, EX-314, EX-321, EX-411, EX-421, EX-512, EX-521, EX-611, EX-612, EX-614, EX-614B, EX-622 (fabricado por Nagase ChemteX), etc.
(Fabricación de pigmento recubierto)
En cuanto al pigmento recubierto según la presente invención, una resina soluble en álcali cuyos grupos ácidos han sido neutralizados por un compuesto básico y un pigmento, se disuelven o dispersan en un disolvente en base acuosa, después de lo cual la resina soluble en álcali se expulsa o se hace insoluble de otro modo y también se deposita sobre la superficie del pigmento. Del cincuenta al 90 % de los grupos ácidos en esta resina insoluble depositada se neutralizan. Usando el pigmento obtenido que ha sido recubierto con la resina soluble en álcali, se obtiene una dispersión líquida en la que se dispersa el pigmento, después de lo cual se añade un agente de reticulación a esta dispersión líquida, y luego esta mezcla se calienta para reticular y, por lo tanto, hacer insoluble, la resina soluble en álcali que reviste la superficie del pigmento, para fabricar el pigmento recubierto.
En el presente documento, la resina soluble en álcali reticulada obtenida tiene una proporción de reticulación del 10 al 90 %, o preferentemente del 20 al 80 %, o más preferentemente del 30 al 70 %, o incluso más preferentemente del 35 al 50 %, con respecto al índice de acidez teórico de la resina soluble en álcali. Si la proporción de reticulación es inferior al 10 %, es posible que el pigmento no esté recubierto con suficiente fuerza; si supera el 90 %, por otro lado, se puede inhibir la estabilidad de la dispersión del pigmento.
<Disolvente orgánico soluble en agua>
En la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa propuesta por la presente invención, el disolvente orgánico soluble en agua se usa como medio en base acuosa junto con agua.
Preferentemente, el agua es agua de intercambio iónico o agua destilada de la cual se han eliminado los iones metálicos, etc.
También, mezclar el disolvente orgánico soluble en agua puede añadir características de impresión por chorro de tinta aún mejores en términos de estabilidad de almacenamiento, estabilidad de descarga, propiedad de chorro de tinta, etc. Los disolventes orgánicos soluble en aguas que pueden añadir tales características incluyen, por ejemplo, monoalcoholes, polialcoholes, éteres de alquilo inferior de polialcohol, cetonas, éteres, ésteres, compuestos que contienen nitrógeno, etc. Cualquiera de estos se puede usar solo o se pueden combinar dos o más tipos.
Los ejemplos específicos de monoalcoholes incluyen metanol, etanol, n-propanol, n-butanol, n-pentanol, n-hexanol, nheptanol, n-octanol, alcohol n-nonílico, n-decanol e isómeros de los mismos, ciclopentanol, ciclohexanol, etc., entre los que se prefieren los alcoholes que tienen grupos alquilo con 1 a 6 átomos de carbono.
Los ejemplos específicos de polialcoholes incluyen etilenglicol, propilenglicol, 1,3-butilenglicol, 1,4-butilenglicol, 1,2-petanodiol, 1,5-petanodiol, neopentilglicol, 1,2-hexanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,2-ciclohexanodiol, heptanodiol, 1,8-octanodiol, 1,9-nonanodiol, 1,10-decanodiol, glicerina, pentaeritritol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, polietilenglicol, polipropilenglicol, tiodiglicol, etc.
Ejemplos específicos de éteres de alquilo inferior de polialcohol incluyen éter monometílico de etilenglicol, éter dimetílico de etilenglicol, éter monoetílico de etilenglicol, éter dietílico de etilenglicol, éter monopropílico de etilenglicol, éter isopropílico de etilenglicol, éter monobutílico de etilenglicol, éter isobutílico de etilenglicol, éter monometílico de propilenglicol, éter monoetílico de propilenglicol, éter monopropílico de propilenglicol, éter monobutílico de propilenglicol, éter monometílico de dietilenglicol, éter monoetílico de dietilenglicol, éter mono-n-propílico de dipropilenglicol, éter mono-n-butílico de dipropilenglicol, etc.
Los ejemplos de las cetonas incluyen acetona, metil etil cetona, metil n-butil cetona, metil isobutil cetona, diisopropil cetona, ciclopentanona, ciclohexanona, etc.
Los ejemplos específicos de éteres incluyen éter isopropílico, éter n-butílico, tetrahidrofurano, tetrahidropirano, 1,4-dioxano, etc.
Ejemplos de ésteres incluyen carbonato de propileno, acetato de metilo, acetato de etilo, acetato de propilo, acetato de isopropilo, acetato de butilo, acetato de isobutilo, acetato de amilo, lactato de etilo, butirato de etilo, ftalato de dibutilo, ftalato de dioctilo, así como £-caprolactona, £-caprolactama y otros ésteres cíclicos, etc.
Los ejemplos de compuestos que contienen nitrógeno incluyen urea, pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, octil pirrolidona, etc.
Preferentemente, el contenido de disolvente orgánico soluble en agua en la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento soluble en agua es del 20 al 40 por ciento en masa.
Para el uso en medios poco absorbentes (papel estucado, etc.), preferentemente se usa un disolvente que se permea fácilmente en los medios poco absorbentes.
<Agente tensioactivo>
Para el agente tensioactivo usado según la presente invención, al menos un tipo seleccionado de compuestos de acetilenglicol expresados por la Fórmula (1), compuestos de HLB 4 a 14 obtenidos mediante la adición de óxido de etileno a compuestos de acetilendiol, agentes de superficie de silicio y agentes de superficie de flúor, se pueden usar.
Fórmula (1)
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Los ejemplos específicos de los compuestos de acetilenglicol expresados por la Fórmula (1) incluyen Surfynol 104E, Surfynol 104H, Surfynol 104A, Surfynol 104BC, Surfynol 104DPM, Surfynol 104PA, Surfynol 104PG-50, etc., fabricados por Air Products.
Ejemplos específicos de los compuestos de HLB 4 a 14 obtenidos mediante la adición de óxido de etileno a compuestos de acetilendiol incluyen Surfynol 420, Surfynol 440, etc., fabricados por Air Products.
En cuanto a los agentes de superficie de silicio y agentes de superficie de flúor, se puede usar cualquier tipo conocido tradicionalmente usado en composiciones de tinta de chorro de tinta en base acuosa.
Preferentemente, el contenido del agente tensioactivo en la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa es del 0,1 al 3,0 por ciento en masa. Si el contenido del pigmento es menor del 0,1 por ciento en masa, la capacidad de expansión de los puntos y la uniformidad de las áreas sólidas en el material impreso tienden a disminuir; si el contenido excede el 3,0 por ciento en masa, por otro lado, la estabilidad de almacenamiento de la tinta tiende a empeorar, lo que no resulta deseable.
"HLB" mencionado anteriormente es una medida del equilibrio de partes hidrófilas y partes hidrófobas de una molécula (equilibrio hidrófilo-lipófilo), usada en el campo de los agentes tensioactivos; específicamente, cuanto mayor sea el valor de HLB en una escala de 0 a 20, mayor será la hidrofilicidad.
Los valores de HLB usados en la presente invención se basan en la definición que usa la fórmula de Griffin a continuación.
[Fórmula de Griffin]
HLB = 20 x suma total de los pesos de fórmula de las partes hidrófilas en el agente tensioactivo/Peso molecular del agente tensioactivo
<Aditivos>
Adicionalmente, cualquier aditivo conocido tal como una emulsión de resina, dispersante de pigmentos, agente antifúngico, agente anticorrosión, agente espesante, antioxidante, absorbente UV, agente mejorador de la capacidad de almacenamiento, se puede añadir un agente antiespumante y un agente de ajuste del pH a la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa propuesta por la presente invención, de acuerdo con el propósito. (Emulsión de resina)
La emulsión de resina puede ser una emulsión de resina acrílica, emulsión de resina acrílica de estireno, emulsión de resina de poliéster, emulsión de resina de poliuretano, emulsión de resina de acetato de polivinilo, emulsión de resina de cloruro de polivinilo, emulsión de resina de polibutadieno, emulsión de resina de polietileno, etc., con una temperatura de transición vítrea de 20 °C o menos. Entre estas, se prefiere la emulsión de resina acrílica de estireno por una apariencia superior y diversas características de resistencia del material impreso obtenido.
Si se usa una emulsión de resina con una temperatura de transición vítrea de 20 °C o superior, la propiedad de secado de la película de recubrimiento y la adhesión a materiales de base no absorbentes disminuyen, lo que no resulta deseable.
El contenido de sólidos de la emulsión de resina en la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa es preferentemente del 1 al 10 por ciento en masa, o más preferentemente del 2 al 5 por ciento en masa. Si el contenido de sólidos de la emulsión de resina es menor del 1 por ciento en masa, el aspecto y las diversas características de resistencia del material impreso obtenido tienden a disminuir; si excede del 10 por ciento en masa, por otro lado, la descarga de tinta tiende a volverse inestable, lo que no resulta deseable.
Temperatura de transición vítrea
La temperatura de transición vítrea de la emulsión de resina es una temperatura de transición vítrea teórica obtenida por la fórmula de Wood a continuación:
Fórmula de Wood: 1/Tg = W1/Tg1 W2/Tg2 W3/Tg3 ... Wx/Tgx
(En la fórmula, Tg1 a Tgx representan las temperaturas de transición vítrea de los homopolímeros correspondientes a los monómeros 1, 2, 3, x que constituye la resina soluble en álcali, respectivamente, W1 a Wx representan las proporciones de polimerización de los monómeros 1, 2, 3,..., x, respectivamente, y Tg representa la temperatura de transición vítrea teórica. Cabe señalar que, en la fórmula de Wood, las temperaturas de transición vítrea son temperaturas absolutas).
[Método para fabricar una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa]
Los métodos para fabricar una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa usando los componentes constitucionales mencionados anteriormente incluyen, entre otros, un método por el cual: un pigmento, un barniz de resina en base acuosa constituido por una resina soluble en álcali disuelta en agua en presencia de un compuesto básico, y un dispersante de pigmentos, etc., según sea necesario, se mezclan y luego el pigmento se dispersa usando cualquiera de las diversas máquinas de dispersión, como un molino de bolas, attritor, molino de rodillos, molino de arena, molino agitador, etc.; después de lo cual se obtiene el pigmento depositando la resina soluble en álcali sobre la superficie del pigmento usando el método de precipitación ácida, los medios de intercambio iónico descritos en la nueva Publicación Nacional de la Solicitud de Patente Internacional n.° WO2005/116147, el método de emulsificación por inversión de fase, etc.; después de lo cual del 50 al 90% de los grupos ácidos de la resina soluble en álcali que se ha depositado sobre la superficie del pigmento obtenido se neutralizan con un compuesto básico, y el pigmento resultante se vuelve a dispersar en agua usando cualquiera de las diversas máquinas de dispersión (agitador de alta velocidad, etc.); después de lo cual se añade un agente de reticulación que tiene dos o más funcionalidades y la mezcla se calienta de 50 a 80 °C para lograr la reticulación, y luego se añaden los materiales restantes, para preparar una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa.
La composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa fabricada propuesta por la presente invención, como se obtuvo anteriormente, tiene una viscosidad inicial en un intervalo de 2,0 a 10,0 mPâ s, o preferentemente de 3,0 a 9,0 mPâ s, y una tensión superficial estática en un intervalo de 25 a 40 mN/m.
[Método de impresión]
A continuación, se explican los métodos de impresión que usan la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa propuesta por la presente invención.
Para los medios de impresión para la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa propuesta por la presente invención, se pueden usar papel cuché, papel para chorro de tinta dedicado, papel brillante para chorro de tinta y otros tipos de papel estucado, etc.
Cabe señalar que la presente invención también se puede usar en papel normal, papel de impresión offset y otros tipos de papel no estucado.
Asimismo, por ejemplo, la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa mencionada anteriormente propuesta por la presente invención puede cargarse en un cartucho de tinta, y el cartucho de tinta puede instalarse en un sistema de impresión de chorro de tinta de una sola pasada u otro, con la composición de tinta inyectada desde la boquilla sobre cualquiera de los materiales de base antes mencionados para imprimir, para implementar la impresión por chorro de tinta.
Ejemplos
La presente invención se explica con detalle, a continuación, citando los ejemplos; sin embargo, la presente invención no se limita a estos ejemplos. Cabe señalar que, a menos que se especifique de otro modo, se refiere al "porcentaje en masa".
(Barniz de resina en base acuosa)
<Barniz A de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de laurilo (LA)/estireno (25/30/45) con un peso molecular promedio en peso de 23.000 y un índice de acidez de 185 KOH mg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 4,9 partes en masa de hidróxido de potasio y 70,1 partes en masa de agua, para obtener el barniz A de resina en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
<Barniz B de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de laurilo/estireno (25/20/55) con un peso molecular promedio en peso de 23.000 y un índice de acidez de 185 KOH mg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 4,9 partes en masa de hidróxido de potasio y 70,1 partes en masa de agua, para obtener el barniz B de resina en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
<Barniz C de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de laurilo/estireno (25/40/35) con un peso molecular promedio en peso de 23.000 y un índice de acidez de 185 KOH mg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 4,9 partes en masa de hidróxido de potasio y 70,1 partes en masa de agua, para obtener el barniz C de resina en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
<Barniz D de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de laurilo/estireno (20/30/50) con un peso molecular promedio en peso de 23.000 y un índice de acidez de 150 KOH mg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 3,9 partes en masa de hidróxido de potasio y 71,1 partes en masa de agua, para obtener el barniz D de resina en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
<Barniz E de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de estearilo (SA)/estireno (25/30/45) con un peso molecular promedio en peso 00 y un índice de acidez de 185 KOH mg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 4,9 partes en masa de hidróxido de potasio y 70,1 partes en masa de agua, para obtener el barniz de resina E en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
<Barniz F de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de laurilo/estireno (25/45/30) con un peso molecular promedio en peso de 23.000 y un índice de acidez de 185 KOH mg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 4,9 partes en masa de hidróxido de potasio y 70,1 partes en masa de agua, para obtener el barniz F de resina en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
<Barniz G de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de laurilo/estireno (25/15/60) con un peso molecular promedio en peso de 23.000 y un índice de acidez de 185 KOH mg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 4,9 partes en masa de hidróxido de potasio y 70,1 partes en masa de agua, para obtener el barniz G de resina en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
<Barniz H de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de laurilo (LA)/estireno (4/30/66) con un peso molecular promedio en peso de 23.000 y un índice de acidez de 30 KOH mg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 0,8 partes en masa de hidróxido de potasio y 74,2 partes en masa de agua, para obtener el barniz H de resina en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
<Barniz I de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de laurilo (LA)/estireno (44,6/30/25,4) con un peso molecular promedio en peso de 23.000 y un índice de acidez de 330 KOH mg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 8,7 partes en masa de hidróxido de potasio y 66,3 partes en masa de agua, para obtener el barniz I de resina en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
<Barniz J de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de laurilo (LA)/estireno (25/30/45) con un peso molecular promedio en peso de 20.000 y un índice de acidez de 185 KOH mg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 4,9 partes en masa de hidróxido de potasio y 70,1 partes en masa de agua, para obtener el barniz J de resina en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
<Barniz K de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de laurilo (LA)/estireno (25/30/45) con un peso molecular promedio en peso de 30.000 y un índice de acidez de 185 KOH mg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 4,9 partes en masa de hidróxido de potasio y 70,1 partes en masa de agua, para obtener el barniz K de resina en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
<Barniz L de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de laurilo (LA)/estireno (25/30/45) con un peso molecular promedio en peso de 40.000 y un índice de acidez de 185 KGHmg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 4,9 partes en masa de hidróxido de potasio y 70,1 partes en masa de agua, para obtener el barniz L de resina en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
<Barniz M de resina en base acuosa>
Veinticinco partes en masa de un copolímero de ácido acrílico/acrilato de laurilo (LA)/bencil metil acrilato (25/30/45) con un peso molecular promedio en peso de 23.000 y un índice de acidez de 185 KOH mg/g, se disolvieron en una solución preparada mezclando 4,9 partes en masa de hidróxido de potasio y 70,1 partes en masa de agua, para obtener el barniz M de resina en base acuosa con un contenido de sólidos del 25 %.
(Tinta de base pigmentada en base acuosa)
<Preparación de tinta 1 de base negra en base acuosa> Mw 23.000, Índice de acidez 185, LA 30 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz A de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto: Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta I de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta 2 de base negra en base acuosa> Mw 23.000, Índice de acidez 185, LA 20 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz B de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto: Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta 2 de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta 3 de base negra en base acuosa> Mw 23.000, Índice de acidez 185, LA 40 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz C de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto: Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta 3 de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta 4 de base negra en base acuosa> Mw 23.000, Índice de acidez 150, LA 30 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz de resina en base acuosa D (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto: Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta 4 de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta 5 de base negra en base acuosa> Mw 23.000, Índice de acidez 185, SA 30 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz E de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto: Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta 5 de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta 6 de base negra en base acuosa >Mw 23.000, Índice de acidez 185, LA 45 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz F de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto: Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta 6 de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta 7 de base negra en base acuosa> Mw 23.000, Índice de acidez 185, LA 15 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz G de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto: Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta 7 de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta 8 de base negra en base acuosa> Mw 23.000, Índice de acidez 30, LA 30 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz H de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto; Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta 8 de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta 9 de base negra en base acuosa> Índice de acidez 330, LA 30 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz I de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto: Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta 9 de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta 10 de base negra en base acuosa> Mw 20.000, Índice de acidez 185, LA 30 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz J de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto: Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta 10 de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta 11 de base negra en base acuosa> Mw 30.000, Índice de acidez 185, LA 30 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz K de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto: Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta 11 de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta 12 de base negra en base acuosa> Mw 40.000, Índice de acidez 185, LA 30 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz L de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto: Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta 12 de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta 13 de base negra en base acuosa> Mw 23.000, Índice de acidez 185, LA 30 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz M de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de negro de carbono (nombre del producto: Printex 90, fabricado por Degussa (actualmente Orion Engineered Carbons; lo mismo se aplica en lo sucesivo)) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar la tinta 13 de base negra en base acuosa.
<Preparación de tinta de base negra en base acuosa> Mw 23.000, Índice de acidez 185, LA 30 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz A de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de pigmento amarillo (nombre del producto: Amarillo Novoperm 4G01, fabricado por Clariant) bajo agitación y luego se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar una tinta de base amarilla en base acuosa.
<Preparación de tinta de base magenta en base acuosa> Mw 23.000, Índice de acidez 185, LA 30 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz A de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de pigmento magenta (nombre del producto: Ink Jet Magenta E5B02, fabricado por Ciariant) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar una tinta de base magenta en base acuosa.
<Preparación de tinta de base cian en base acuosa> Mw 23.000, Índice de acidez 185, LA 30 %
Se añadieron y mezclaron treinta y dos partes en masa de barniz A de resina en base acuosa (contenido de sólidos 25 %) y 48 partes en masa de agua, para preparar un barniz de resina para la dispersión de pigmentos. Este barniz se mezcló adicionalmente con 20 partes en masa de pigmento cian (nombre del producto: Heliogen Blue fabricado por BASF) bajo agitación y después se amasó en un molino de circulación húmeda, para preparar una tinta de base cian en base acuosa.
(Fabricación de pigmento recubierto con resina soluble en álcali)
Cada una de las tintas de base de chorro de tinta en base acuosa mencionadas anteriormente de los colores respectivos se diluyó en agua hasta una concentración de pigmento del 5 %, después de lo cual una resina de intercambio catiónico (DOWEX MONOSPHERE (H) 650C, fabricado por Dow Chemical) a la dilución líquida y la mezcla se agitó para implementar el intercambio iónico hasta que el pH cayó por debajo de 4, para obtener cada pigmento recubierto de resina. Después de eso, la resina del intercambiador de iones se filtró a través de una malla y luego se filtró con succión, para obtener una torta que contiene agua que contiene cada pigmento recubierto de resina (contenido de sólidos 25 %).
(Dispersión líquida de pigmentos en base acuosa) (Resina: Pigmento = 8:20)
A las tortas que contienen agua que contienen los pigmentos recubiertos de resina antes mencionados, respectivamente, suficiente hidróxido de sodio para neutralizar el 45 %, el 55 %, el 65 %, el 75 % o el 95 % de los grupos ácidos en la resina soluble en álcali en cada pigmento recubierto de resina, así como suficiente agua para lograr una concentración de pigmento del 12%, se añadieron, después de lo cual las mezclas se agitaron en una máquina de emulsificación y dispersión de alta presión (Gaulin Homogeneizer, fabricado por APV Gaulin Inc.), para obtener dispersiones líquidas de pigmentos en base acuosa 1 a 22.
Dispersión 1 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 1 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 30 %, grado de neutralización 45 %)
Dispersión 2 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 1 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 30 %, grado de neutralización 55 %)
Dispersión 3 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 1 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 30 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 4 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 1 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 30 %, grado de neutralización 75 %)
Dispersión 5 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 1 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 30 %, grado de neutralización 95 %)
Dispersión 6 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 2 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 20 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 7 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 3 de base negra en base acuosa * Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 40 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 8 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 4 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 150, LA 30 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 9 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 5 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, SA 30 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 10 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 6 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 45 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 11 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 7 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 15 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 12 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 8 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 30, LA 15 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 13 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 9 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 330, LA 15 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 14 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta de base amarilla en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 30 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 15 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta de base magenta en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 30 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 16 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta de base cian en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 30 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 17 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 10 de base negra en base acuosa, Mw 20.000, índice de acidez 185, LA 30 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 18 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 11 de base negra en base acuosa, Mw 30.000, índice de acidez 185, LA 30 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 19 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 12 de base negra en base acuosa, Mw 40.000, índice de acidez 185, LA 30 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 20 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 13 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 30 %, BMA 45 %, grado de neutralización 55 %)
Dispersión 21 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 13 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 30 %, BMA 45 %, grado de neutralización 65 %)
Dispersión 22 líquida de pigmentos en base acuosa (tinta 13 de base negra en base acuosa, Mw 23.000, índice de acidez 185, LA 30 %, BMA 45 %, grado de neutralización 75 %)
LA: Acrilato de laurilo
SA: Acrilato de estearilo
BMA: Acrilato de bencilo
(Dispersión líquida de granos de reticulación en base acuosa)
Las dispersiones 1 a 22 de pigmentos líquida en base acuosa se mezclaron cada una con agua y un agente de reticulación que tenía dos o más funcionalidades (Epolite 1600, Chemitite DZ-22E o Denacol EX-614) de acuerdo con la Tabla 1, después de lo cual las mezclas se calentaron a 60 °C durante 24 horas, para obtener las dispersiones 1 a 21 líquidas de granos de reticulación en base acuosa,
[Tabla 1]
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0002
Figure imgf000014_0003
"(IA)" significa "(índice de acidez)",
"resto" se refiere a "el resto".
(Composiciones de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa para papel normal)
A continuación, para uso en papel normal no estucado, cada una de las dispersiones líquidas de pigmentos en base acuosa mencionadas anteriormente se mezcló, en agitación, con emulsión de resina, disolvente orgánico soluble en agua, agente tensioactivo y agua, de acuerdo con las proporciones de porcentaje en masa de la Tabla 2, para obtener las composiciones de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa de los Ejemplos 1 a 19 y de los Ejemplos Comparativos 1 a 9 mostrados en la Tabla 2.
[Tabla 2]
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000015_0001
(Composiciones de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa para papel estucado)
A continuación, cada una de las dispersiones líquidas de pigmentos en base acuosa mencionadas anteriormente se mezcló, en agitación, con emulsión de resina, disolvente orgánico soluble en agua, agente tensioactivo y agua, de acuerdo con las proporciones de porcentaje en masa de la Tabla 3, para obtener las composiciones de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa para papel estucado en los Ejemplos 20 a 38 y los Ejemplos Comparativos 10 a 18 mostrados en la Tabla 3.
[Tabla 3]
Figure imgf000015_0002
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<Evaluación de impresión de composiciones de tinta de chorro de tinta en base acuosa>
Las composiciones de tinta de chorro de tinta en base acuosa se evaluaron de acuerdo con los métodos de evaluación a continuación, los resultados de estos se muestran en las Tablas 2 y 3.
(Estabilidad de almacenamiento)
Las composiciones de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa de los Ejemplos 1 a 38 y de los Ejemplos comparativos 1 a 18 se llenaron en viales de vidrio y se mantuvieron estacionarias durante siete días a 60 °C, después de lo cual se midió la viscosidad de las composiciones de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa para evaluar su estabilidad en almacenamiento.
Criterios de evaluación
O: La tasa de cambio de la viscosidad inicial es inferior al 10 %.
A: La tasa de cambio de la viscosidad inicial es del 10 % o más, pero inferior al 20 %,
x : La tasa de cambio de la viscosidad inicial es del 20 % o más.
(Propiedad de solidificación)
Las composiciones de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa de los Ejemplos 1 a 38 y de los Ejemplos comparativos 1 a 18 se pesaron y se recogieron en 2 g en placas de Petri de 40 mm de diámetro y se mantuvieron estacionarias durante 24 horas a 23 °C y 50 %, para evaluar su fluidez.
Criterios de evaluación
O: Se mantiene suficiente fluidez y no quedan líneas después de raspar la superficie del líquido con pinzas.
A: La fluidez ha empeorado, pero las líneas, formadas cuando la superficie del líquido se raspa con pinzas, desaparecen en 10 segundos.
x : Se ha perdido fluidez y las líneas, formadas cuando la superficie del líquido se raspa con pinzas, no desaparecen. (Densidades ópticas)
Las composiciones de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa de los ejemplos 1 a 19 y los ejemplos comparativos 1 a 9 se extendieron sobre papel C2 (fabricado por Fuji Xerox) usando una barra de alambre de 0,1 mm, y las superficies coloreadas se midieron para determinar las densidades ópticas usando un SpectroEye (fabricado por X-Rite).
Criterios de evaluación
O; Las densidades ópticas se encuentran dentro de los siguientes intervalos: (Amarillo > 0,9, Magenta > 1,0, Cian > 1.0, Negro > 1,1)
x : Las densidades ópticas se encuentran dentro de los siguientes intervalos: (Amarillo < 0,9, Magenta < 1,0, Cian < 1.0, Negro < 1,1)
(Propiedad de secado de la película de recubrimiento)
Las composiciones de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa de los Ejemplos 20 a 38 y de los Ejemplos comparativos 10 a 18 se extendieron sobre papel OK Top Coated (fabricado por Oji Paper) usando una barra de alambre de 0,1 mm, y las superficies se tocaron con un dedo para evaluar el tiempo hasta que la tinta ya no se adhiera al dedo.
Criterios de evaluación
O: La tinta se seca en 30 segundos, después de lo cual ya no se adhiere al dedo,
x : La tinta no se seca después de 30 segundos y se adhiere al dedo.
Las composiciones de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa de acuerdo con la presente invención tenían una excelente estabilidad de almacenamiento, demostraron una excelente propiedad de solidificación independientemente de si se usaron en papel normal o en papel estucado, lograron altas densidades ópticas incluso cuando se usaron en papel normal, y sus películas de recubrimiento presentaron una excelente propiedad de secado cuando se usaron en papel estucado.
Por otro lado, los Ejemplos comparativos 1, 2, 11 y 12 cuyo grado de neutralización estaba fuera del intervalo especificado por la presente invención, los Ejemplos comparativos 3 y 13 que contienen acrilato de estearilo, los Ejemplos comparativos 4, 5, 14 y 15 cuyo contenido de acrilato de laurilo en los monómeros totales estaba fuera del intervalo especificado por la presente invención, y los Ejemplos comparativos 6, 7, 16 y 17 cuyo índice de acidez estaba fuera del intervalo especificado por la presente invención, dieron como resultado una estabilidad de almacenamiento y una propiedad de solidificación inferiores. Además, los ejemplos comparativos 8 y 17 cuya proporción de reticulación fue del 0 % dieron como resultado una estabilidad de almacenamiento y una propiedad de solidificación inferiores, mientras que los Ejemplos Comparativos 9 y 18 condujeron a densidades ópticas más bajas después de la impresión porque se utilizó menos dispersión líquida de granos de reticulación en base acuosa.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa, que contiene: un pigmento cuya superficie se forma como una capa de resina producida por reticulación, usando un agente de reticulación que tiene dos o más funcionalidades, una resina soluble en álcali cuyo índice de acidez es de 40 a 300 KOH mg/g, y del 50 al 90 % de sus grupos ácidos han sido neutralizados por un compuesto básico; un disolvente orgánico soluble en agua; y un agente tensioactivo; donde la resina soluble en álcali es tal que el (met)acrilato de laurilo está contenido en la resina soluble en álcali, como su monómero de unidad constitucional, en de un 20 a un 40 por ciento en masa con respecto a la cantidad total de monómeros.
2. La composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa según la reivindicación 1, caracterizada por que el agente de reticulación es un agente de reticulación epoxi bifuncional.
3. La composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa según la reivindicación 1 o 2, donde un contenido del disolvente orgánico soluble en agua en la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa es del 10 al 40 por ciento en masa.
4. Un método para fabricar una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa, que comprende: formar una capa de recubrimiento sobre una superficie de un pigmento usando una resina soluble en álcali que contiene (met)acrilato de laurilo en de un 20 a un 40 por ciento en masa, cuyo índice de acidez es de 40 a 300 KOH mg/g, y del 50 al 90 % de sus grupos ácidos han sido neutralizados por un compuesto básico; reticular esta capa de recubrimiento usando un agente de reticulación que tiene dos o más funcionalidades, para obtener un pigmento recubierto; y mezclar este pigmento recubierto con un disolvente orgánico soluble en agua y un agente tensioactivo.
5. El método para fabricar una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que el agente de reticulación es un agente de reticulación epoxi bifuncional.
6. El método para fabricar una composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, donde el contenido del disolvente orgánico soluble en agua en la composición de tinta de chorro de tinta de tipo pigmento en base acuosa es del 10 al 40 por ciento en masa.
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