ES2940290T3 - Líquido de limpieza para tinta acuosa - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a un líquido de limpieza para una tinta acuosa que incluye un pigmento y un polímero insoluble en agua. El líquido de limpieza incluye: un tensioactivo (A); un disolvente orgánico soluble en agua (B) que incluye un éter monoisopropílico de dietilenglicol (b-1); y agua. El tensioactivo (A) incluye al menos una sustancia seleccionada de (a-1) acetileno glicol y aductos de óxido de etileno del mismo, y (a-2) éteres alquílicos de polietilenglicol que tienen grupos alquilo con ocho o más átomos de carbono, y éteres aril de polietilenglicol que tienen grupos arilo con seis o más átomos de carbono. El contenido de solvente orgánico soluble en agua (B) es 5-30% en masa. La presente invención también se refiere a un método de limpieza de tinta acuosa que utiliza dicho líquido de limpieza. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Líquido de limpieza para tinta acuosa
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un líquido de limpieza para una tinta de base acuosa.
Antecedentes de la invención
En los métodos de impresión por chorro de tinta, gotitas de tinta se proyectan directamente desde boquillas muy finas sobre un medio de impresión usando una impresora por chorro de tinta, y se deja que se adhieran al medio de impresión para obtener materiales impresos sobre los que se imprimen caracteres o imágenes. En los sitios que usan realmente la impresora por chorro de tinta, si las boquillas de la impresora por chorro de tinta tienen defectos de inyección, una cara de extremo o un orificio de expulsión de tinta de las boquillas respectivas se limpia por frotamiento con un material textil no tejido, impregnado con un líquido de limpieza para eliminar una cantidad en exceso de la tinta unida al mismo. Además, en el caso de usar diferentes clases de tintas, es necesario limpiar el recorrido de la tinta dentro de la impresora por chorro de tinta usando un líquido de limpieza antes o después de cambiar la tinta que va a usarse de una a otra.
Además, en el caso en el que un cabezal de impresión de la impresora por chorro de tinta permanezca en una condición no usada durante un largo periodo de tiempo, es habitual que después de retirar la tinta del cabezal de impresión, el líquido de limpieza se cargue en el cabezal de impresión, y el cabezal de impresión cargado con el líquido de limpieza se cierra con un tapón para su almacenamiento.
Además, en un método de impresión en huecograbado, se transfiere una tinta a un medio de impresión usando un cilindro portaplanchas de impresión en huecograbado sobre el que se forman celdas para recibir la tinta. La profundidad de cada una de las celdas, así como la distancia entre las respectivas celdas (número de líneas) puede determinarse de manera adecuada para controlar bien la calidad de los caracteres o las imágenes impresas mediante el método de impresión en huecograbado. En este caso, si la tinta tiñe o ensucia el cilindro portaplanchas de impresión en huecograbado, se requiere que el cilindro se desmonte de la impresora de huecograbado y luego se limpie con un cepillo, mientras se disuelve la tinta depositada en el mismo usando un líquido de limpieza. En consecuencia, se han propuesto de manera convencional diversos líquidos de limpieza que contienen un tensioactivo.
Por ejemplo, el documento JP 9-31490A (documento de patente 1) divulga un detergente desengrasante industrial acuoso que es capaz de satisfacer el rendimiento requerido tal como las características medioambientales, y contiene un tensioactivo no iónico de tipo éter de polietilenglicol.
El documento JP 2013-241552A (documento de patente 2) divulga un líquido de limpieza y carga para un aparato de impresión por chorro de tinta que es excelente en humectabilidad y limpiabilidad, en el que un tensioactivo usado en el mismo contiene al menos un tensioactivo de base de flúor y un tensioactivo de base de acetilenglicol que tiene un número molar promedio de adición de óxido de etileno de 0 a 30.
Composiciones adicionales adecuadas para usarse como líquido de limpieza se divulgan en los documentos JP H09 72894 A, US 2005/018023 A1 y US 2011/061678 A1.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a un líquido de limpieza para una tinta de base acuosa que contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua, definiéndose dicho líquido de limpieza en las reivindicaciones.
Descripción detallada de la invención
Por otro lado, en una impresora por chorro de tinta o una impresora de huecograbado, se ha usado una tinta de base acuosa que contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua para mejorar la dispersibilidad del pigmento en la tinta o mejorar las propiedades de fijado de la tinta sobre el material impreso resultante. Cuando se solidifican el pigmento y el polímero insoluble en agua contenidos en una tinta de base acuosa de este tipo, se refuerza la unión entre el pigmento y el polímero o entre las moléculas de polímero. Por este motivo, existe una demanda creciente de un líquido de limpieza que tiene mayor limpiabilidad para la tinta de base acuosa que contiene el pigmento y el polímero insoluble en agua.
La presente invención se refiere a un líquido de limpieza, según la reivindicación 1, para una tinta de base acuosa que es excelente en limpiabilidad para la tinta de base acuosa que contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua, y a un método de limpieza de una tinta de base acuosa usando el líquido de limpieza, según las reivindicaciones 12 y 15.
Los presentes inventores han hallado que mediante el uso de un líquido de limpieza que contiene un tensioactivo específico, un disolvente orgánico soluble en agua que contiene monoisopropil éter de dietilenglicol, y agua, es posible mejorar la limpiabilidad para una tinta de base acuosa que contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua.
Es decir, la presente invención se refiere a un líquido de limpieza para una tinta de base acuosa que contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua tal como se definen en las reivindicaciones y a un método de limpieza de una tinta de base acuosa, que incluye la etapa de permitir que la tinta de base acuosa que contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua se ponga en contacto con el líquido de limpieza descrito anteriormente.
Según la presente invención, es posible proporcionar un líquido de limpieza para una tinta de base acuosa que es excelente en limpiabilidad para la tinta de base acuosa que contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua, y a un método de limpieza de una tinta de base acuosa usando el líquido de limpieza.
[Líquido de limpieza para tinta de base acuosa]
El líquido de limpieza para una tinta de base acuosa según la presente invención (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “líquido de limpieza”) se usa para limpiar la tinta de base acuosa que contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “polímero”). El líquido de limpieza contiene (A) un tensioactivo, (B) un disolvente orgánico soluble en agua que contiene (b-1) monoisopropil éter de dietilenglicol, y agua, en el que el tensioactivo (A) contiene al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en (a-1) un acetilenglicol o un aducto de óxido de etileno del acetilenglicol, y (a-2) un alquil éter de polietilenglicol que contiene un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o un aril éter de polietilenglicol que contiene un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono, el disolvente orgánico soluble en agua (B) comprende además (b-2) un compuesto que tiene un parámetro de solubilidad, valor de SP, de no menos de 20 (MPa)1/2 y no más de 35 (MPa)1/2, en el que el compuesto (b-2) es un alcohol polihidroxilado, y el contenido del disolvente orgánico soluble en agua (B) en el líquido de limpieza es de no menos del 5% en masa y no más del 30% en masa.
Mientras tanto, el término “de base acuosa” tal como se usa en el presente documento significa que el agua tiene el contenido más grande entre los componentes de un medio de dispersión contenido en la tinta, y la “tinta de base acuosa” también se denomina a continuación en el presente documento simplemente “tinta”.
Además, el acetilenglicol tal como se usa en la presente invención significa un denominado tensioactivo de base de acetilenglicol en un sentido amplio, más específicamente, un tensioactivo no iónico que tiene una estructura de este tipo en el que un grupo acetileno está ubicado en el centro del mismo, y pueden unirse al mismo no sólo un grupo hidroxilo, sino también un grupo hidrocarbonado. El número de átomos de carbono en el grupo hidrocarbonado es preferiblemente de no menos de 1 y no más de 6.
El líquido de limpieza de la presente invención es excelente en limpiabilidad para una tinta que contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua. El motive por el que puede lograrse el efecto ventajoso mencionado anteriormente mediante la presente invención se considera lo siguiente, aunque no está claramente determinado.
Es decir, el monoisopropil éter de dietilenglicol contenido como disolvente orgánico soluble en agua en el líquido de limpieza tiene un buen equilibrio entre propiedades hidrófilas e hidrófobas y es, por tanto, capaz de presentar de manera más eficaz una función como tensioactivo. Como resultado, se considera que la penetrabilidad del tensioactivo en el polímero se acelera, en particular, la penetrabilidad del tensioactivo entre un elemento que va a limpiarse y el polímero, de modo que el tensioactivo y el monoisopropil éter de dietilenglicol cooperan entre sí para debilitar el enlace entre el pigmento y el polímero o el enlace entre las moléculas de polímero y mejoran de ese modo la limpiabilidad para la tinta que contiene el pigmento y el polímero insoluble en agua.
<Tensioactivo (A)>
El tensioactivo (A) (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “componente (A)”) contiene al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en (a-1) un acetilenglicol o un aducto de óxido de etileno del acetilenglicol, y (a-2) un alquil éter de polietilenglicol que contiene un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o un aril éter de polietilenglicol que contiene un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono. Mediante la incorporación de un tensioactivo de este tipo en el líquido de limpieza, es posible mejorar la penetrabilidad del tensioactivo en el polímero y mejorar la limpiabilidad para la tinta.
El acetilenglicol o el aducto de óxido de etileno del acetilenglicol (a-1) (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “componente (a-1)”) es preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol o un aducto de óxido de etileno (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “aducto de OE”) del mismo, 3,6-dimetil-4-octino-3,6-diol o un aducto de OE del mismo, 2,5-dimetil-3-hexino-2,5-diol o un aducto de OE del mismo, 2,5,8,11-tetrametil-6-dodecino 5,8-diol o un aducto de OE del mismo, y 3,5-dimetil-1-hexino-3-ol o un aducto de OE del mismo, más preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol o un aducto de OE del mismo, 3,6-dimetil-4-octino-3,6-diol o un aducto de OE del mismo, y 2,5-dimetil-3-hexino-2,5-diol y un aducto de OE del mismo, e incluso más preferiblemente 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol o un aducto de OE del mismo.
El número molar promedio de adición de óxido de etileno (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “número molar promedio de adición de OE”) del componente (a-1) es preferiblemente de no menos de 0 mol, y es también preferiblemente de no más de 35 mol, más preferiblemente no más de 30 mol, incluso más preferiblemente no más de 25 mol, además incluso más preferiblemente no más de 20 mol, todavía además incluso más preferiblemente no más de 15 mol, además preferiblemente no más de 10 mol, además preferiblemente no más de 5 mol, además preferiblemente no más de 3 mol, además preferiblemente no más de 2 mol, además preferiblemente no más de 1 mol y además preferiblemente 0 desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta.
Pueden sintetizarse 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol, 3,6-dimetil-4-octino-3,6-diol y 2,5-dimetil-3-hexino-2,5-diol haciendo reaccionar acetileno con una cetona o un aldehído correspondiente al acetilenglicol seleccionado como objetivo y, pueden obtenerse, por ejemplo, mediante el método descrito en Takehiko Fujimoto, una edición totalmente revisada de “New Introduction to Surfactants” publicada por Sanyo Chemical Industries, Ltd., 1992, págs.
94-107.
Los aductos de OE del acetilenglicol pueden producirse sometiendo el acetilenglicol obtenido mediante el método mencionado anteriormente a una reacción de adición con óxido de etileno (OE) de modo que el número molar de adición de OE del mismo se ajuste a un valor deseado.
Los ejemplos específicos de productos disponibles comercialmente de 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol incluyen “SURFYNOL 104” (número molar promedio de adición de OE: 0 mol; contenido de componente activo: el 100% en masa) y “SURFYNOL 104PG-50” (un 50% en masa de disolución diluida en propilenglicol de 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol; número molar promedio de adición de OE: 0 mol) ambos disponibles de Air Products & Chemicals, Inc.
Los ejemplos específicos de productos disponibles comercialmente de los aductos de OE de 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol incluyen “SURFYNOL 420” (número molar promedio de adición de OE: 1 mol; contenido de componente activo: el 100% en masa), “SURFYNOL 465” (número molar promedio de adición de OE: 10 mol; contenido de componente activo: el 100% en masa) y “SURFYNOL 485” (número molar promedio de adición de OE: 30 mol; contenido de componente activo: el 100% en masa) todos disponibles de Air Products & Chemicals, Inc., y “ACETYLENOL E81” (número molar promedio de adición de OE: 8,1 mol), “ACETYLENOL E100” (número molar promedio de adición de OE: 10 mol) y “ACETYLENOL E200” (número molar promedio de adición de OE: 20 mol) todos disponibles de Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd..
Estos compuestos pueden usarse como componente (a-1) solos o en combinación de cualquiera de dos más de los mismos.
El alquil éter de polietilenglicol que contiene un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “alquil éter de polietilenglicol”) o el aril éter de polietilenglicol que contiene un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “aril éter de polietilenglicol”) (a-2) (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “componente (a-2)”) se representa por la siguiente fórmula (1):
R1O-(OE)n-H (1)
en la que R1 es un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono; OE es un grupo derivado de óxido de etileno; y n es un número molar promedio de adición de OE.
El número de átomos de carbono en el grupo alquilo representado por R1 es de no menos de 8 y preferiblemente no menos de 10 desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta y, también es preferiblemente de no más de 18, más preferiblemente no más de 16, incluso más preferiblemente no más de 14, además incluso más preferiblemente no más de 12 y todavía además incluso más preferiblemente 12 desde el mismo punto de vista tal como se describió anteriormente.
El grupo alquilo representado por R1 puede estar en forma de o bien una cadena lineal o bien una cadena ramificada. Desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta, el grupo alquilo representado por R1 es preferiblemente un grupo alquilo lineal, más preferiblemente un grupo octilo, un grupo decilo, un grupo dodecilo, un grupo tetradecilo, un grupo hexadecilo o un grupo octadecilo, incluso más preferiblemente un grupo octilo, un grupo decilo, un grupo dodecilo, un grupo tetradecilo o un grupo hexadecilo, además incluso más preferiblemente un grupo decilo, un grupo dodecilo o un grupo tetradecilo, y todavía además incluso más preferiblemente un grupo dodecilo. El número de átomos de carbono en el grupo arilo representado por R1 es de no menos de 6 y preferiblemente no menos de 10 desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta y, también es preferiblemente de no más de 30 y más preferiblemente no más de 25 desde el mismo punto de vista tal como se describió anteriormente. Desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta, el grupo arilo representado por R1 es un grupo fenilo, un grupo alquilfenilo, un grupo fenilo (poli)estirenado, un grupo (poli)bencilfenilo, un grupo tolilo, un grupo xililo. Entre estos grupos arilo, se prefiere un grupo fenilo (poli)estirenado, y se prefiere más un grupo fenilo diestirenado.
El número molar promedio n de adición de OE en la fórmula (1) mencionada anteriormente es preferiblemente de no menos de 4, más preferiblemente no menos de 8 e incluso más preferiblemente no menos de 10 desde el punto de vista de mejorar la hidrofilia del tensioactivo y mejorar la limpiabilidad para la tinta y, también es preferiblemente de no más de 30, más preferiblemente no más de 25, incluso más 10 preferiblemente no más de 20 y además incluso más preferiblemente no más de 15 desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta.
Los ejemplos específicos del alquil éter de polietilenglicol incluyen mono-2-etilhexil éter de polietilenglicol, monooctil éter de polietilenglicol, monodecil éter de polietilenglicol, monododecil éter de polietilenglicol y monotetradecil éter de polietilenglicol. Entre estos alquil éteres de polietilenglicol, desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en monodecil éter de polietilenglicol y monododecil éter de polietilenglicol, y se prefiere más monododecil éter de polietilenglicol.
Los ejemplos de productos disponibles comercialmente del alquil éter de polietilenglicol incluyen “NOIGEN” disponible de DRS Co., Ltd., “Em UlGEN” disponible de Kao Corporation.
Los ejemplos específicos del aril éter de polietilenglicol incluyen octil fenil éter de polietilenglicol, nonil fenil éter de polietilenglicol, fenil éter diestirenado de polietilenglicol y tribencil fenil éter de polietilenglicol. Entre estos aril éteres de polietilenglicol, se prefiere fenil éter diestirenado de polietilenglicol. Los ejemplos de productos disponibles comercialmente del aril éter de polietilenglicol incluyen “EMULGEN A-60”, “EMULGEN A-90”, “EMULGEN A-500” y “EMULGEN B-66” todos disponibles de Kao Corporation.
Estos compuestos pueden usarse como componente (a-2) solos o en combinación de cualquiera dos o más de los mismos.
El tensioactivo (A) también puede contener un tensioactivo distinto de los componentes (a-1) y (a-2). Los ejemplos del tensioactivo distinto de los componentes (a-1) y (a-2) incluyen compuestos de base de alcohol, compuestos de base de silicona.
Desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta, el componente (a-1) y el componente (a-2) se usan preferiblemente en combinación entre sí. Como combinación del componente (a-1) y el componente (a-2), se prefiere una combinación del acetilenglicol con al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en el alquil éter de polietilenglicol y el aril éter de polietilenglicol.
<Disolvente orgánico soluble en agua (B)>
El disolvente orgánico soluble en agua (B) usado en la presente invención (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “componente (B)”) contiene monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1). El monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1) tiene un buen equilibrio entre hidrofilia e hidrofobia y es, por tanto, capaz de permitir que el tensioactivo presente de manera más eficaz sus efectos. Como resultado, se acelera la penetrabilidad del tensioactivo en el polímero, en particular, la penetrabilidad del tensioactivo entre el elemento que va a limpiarse y el polímero, de modo que puede mejorarse el líquido de limpieza resultarse en limpiabilidad para una tinta que contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua.
Mientras tanto, el “disolvente orgánico soluble en agua” tal como se usa en la presente invención significa un disolvente orgánico que tiene una solubilidad en agua de no menos de 10 ml tal como se mide disolviendo el disolvente orgánico en 100 ml de agua a 25°C.
El punto de ebullición del disolvente orgánico soluble en agua (B) es preferiblemente no menor de 150°C, más preferiblemente no menor de 170°C e incluso más preferiblemente no menor de 190°C desde el punto de vista de impedir que el líquido de limpieza se seque, y también es preferiblemente no mayor de 260°C, más preferiblemente no mayor de 250°C, incluso más preferiblemente no mayor de 230°C y además incluso más preferiblemente no mayor de 210°C desde el punto de vista de obtener un líquido de limpieza que apenas permanece sobre un elemento que va a limpiarse.
El disolvente orgánico soluble en agua (B) contiene además, además del componente (b-1), un disolvente orgánico soluble en agua (b-2) distinto del componente (b-1). En el caso en el que el disolvente orgánico soluble en agua distinto del componente (b-1) está contenido además como disolvente orgánico soluble en agua (B), el punto de ebullición del disolvente orgánico soluble en agua (B) se calcula en cuanto a un valor medio ponderado del mismo. Como se reduce el punto de ebullición del disolvente orgánico, aumenta la presión de vapor saturado del disolvente orgánico tal como se mide a una temperatura específica, de modo que también aumenta la tasa de evaporación del disolvente orgánico tal como se mide a la temperatura específica. Además, como aumenta el contenido del disolvente orgánico que tiene una alta tasa de evaporación tal como se mide a una temperatura específica en un disolvente orgánico mixto, también aumenta la tasa de evaporación del disolvente orgánico mixto tal como se mide a la temperatura específica. Por este motivo, el valor medio ponderado así calculado sirve como índice de la tasa de evaporación del disolvente orgánico mixto.
El disolvente orgánico soluble en agua (B) contiene además (b-2) un alcohol polihidroxilado distinto del componente (a-1) (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “alcohol polihidroxilado”). El disolvente orgánico soluble en agua (B) puede contener además un alquil éter de alcohol polihidroxilado distinto del componente (a-2) y el componente (b-1) (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “alquil éter de alcohol polihidroxilado”), un compuesto heterocíclico que contiene nitrógeno, una amida, una amina y un compuesto que contiene azufre.
Los ejemplos del alcohol polihidroxilado incluyen etilenglicol (punto de ebullición (p.e.) 197°C), dietilenglicol (p.e.
244°C), polietilenglicol, propilenglicol (p.e. 188°C), dipropilenglicol (p.e. 232°C), polipropilenglicol, 1,3-propanodiol (p.e. 210°C), 1,3-butanodiol (p.e. 208°C), 1,4-butanodiol (p.e. 230°C), 3-metil-1,3-butanodiol (p.e. 203°C), 1,5-pentanodiol (p.e. 242°C), 2-metil-2,4-pentanodiol (p.e. 196°C), 1,2,6-hexanotriol (p.e. 178°C), 1,2,4-butanotriol (p.e.
190°C), 1,2,3-butanotriol (p.e. 175°C) y petriol (p.e. 216°C). Además, pueden usarse 1,6-hexanodiol (p.e. 250°C), trietilenglicol (p.e. 285°C), tripropilenglicol (p.e. 273°C), glicerina (p.e. 290°C) en combinación con el compuesto cuyo punto de ebullición es preferiblemente menor de 260°C y más preferiblemente menor de 250°C.
Los ejemplos específicos del alquil éter de alcohol polihidroxilado incluyen monoetil éter de etilenglicol (p.e. 135°C), monobutil éter de etilenglicol (p.e. 171°C), monometil éter de dietilenglicol (p.e. 194°C), monoetil éter de dietilenglicol (p.e. 202°C), monobutil éter de dietilenglicol (p.e. 230°C), monometil éter de trietilenglicol (p.e. 122°C), monoisobutil éter de trietilenglicol (p.e. 160°C), monometil éter de tetraetilenglicol (p.e. 158°C), monoetil éter de propilenglicol (p.e.
133°C), monometil éter de dipropilenglicol (p.e. 90°C), monobutil éter de dipropilenglicol (p.e. 227°C), monometil éter de tripropilenglicol (p.e. 100°C) y monobutil éter de tripropilenglicol. Además, puede usarse monobutil éter de trietilenglicol (p.e. 276°C) en combinación con el compuesto cuyo punto de ebullición es menor de 250°C.
Mientras tanto, el alcohol polihidroxilado puede usarse en forma de un alcohol mixto que contiene una pluralidad de compuestos que pertenecen al concepto del alcohol polihidroxilado, y el alquil éter de alcohol polihidroxilado también puede usarse en forma de un éter mixto que contiene una pluralidad de compuestos que pertenecen al concepto del alquil éter de alcohol polihidroxilado.
Los ejemplos del compuesto heterocíclico que contiene nitrógeno incluyen A/-metil-2-pirrol¡dona (p.e. 202°C), 2-pirrolidona (p.e. 245°C), 1,3-dimetilimidazolidinona (p.e. 220°C) y g-caprolactama (p.e. 136°C).
Los ejemplos de la amida incluyen formamida (p.e. 210°C), A/-metilformamida (p.e. 199°C) y W,A/-dimetilformamida (p.e. 153°C).
Los ejemplos de la amina incluyen monoetanolamina (p.e. 170°C), dietanolamina (p.e. 217°C), trietanolamina (p.e.
208°C) y trietilamina (p.e. 90°C).
Los ejemplos del compuesto que contiene azufre incluyen dimetilsulfóxido (p.e. 189°C). Además, pueden usarse sulfolano (p.e. 285°C) y tiodiglicol (p.e. 282°C), en combinación con el compuesto cuyo punto de ebullición es menor de 250°C.
El disolvente orgánico soluble en agua (B) contiene además (b-2) un compuesto que tiene un parámetro de solubilidad (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “valor de SP”) de no menos de 20 (MPa)1/2 y no más de 35 (MPa)1/2 (a continuación en el presente documento también denominado simplemente “compuesto (b-2)” o “componente (b-2)”) como disolvente orgánico soluble en agua distinto del componente (b-1). Mediante la incorporación del componente (b-2) en el líquido de limpieza, es posible mejorar la afinidad del líquido de limpieza resultante por el polímero y mejorar de eso la limpiabilidad del líquido de limpieza para la tinta.
El contenido del compuesto (b-2) en el líquido de limpieza es preferiblemente de no menos del 1% en masa y más preferiblemente no menos del 3% en masa y, también es preferiblemente de no más del 15% en masa y más preferiblemente no más del 12% en masa, desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta.
El parámetro de solubilidad usado en la presente invención es un valor de SP de Hansen. El valor de SP de Hansen tal como se usa en el presente documento puede calcularse a partir de tres clases de parámetros energía obtenidos dividiendo una energía de interacción que actúa entre moléculas de sustancias en función de las estructuras químicas de las mismas. Más específicamente, el valor de SP de Hansen se calcula según la siguiente ecuación:
en la que 8d es un elemento de fuerza de dispersión de London, 8p es un elemento de fuerza intermolecular dipolar y 8h es un elemento de enlace de hidrógeno. Los detalles de 8d, Sp y 8h de los respectivos disolventes orgánicos solubles en agua se describen más específicamente en “HANSEN SOLUBILITY PArAm ETERS”, A User' Handbook, segunda edición.
Además, si el valor de SP no se determina mediante el método mencionado anteriormente, también puede usarse el valor descrito en “Solubility Parameter Values” VII, págs. 675-714 de “Polymer Handbook”, cuarta edición, publicado en 1999 por John Wiley & Sons, Inc.
El valor de SP del compuesto (b-2) es de no menos de 20 (MPa)1/2, preferiblemente no menos de 21 (MPa)1/2, más preferiblemente no menos de 23 (MPa)1/2, incluso más preferiblemente no menos de 25 (MPa)1/2 y además incluso más preferiblemente no menos de 27 (MPa)1/2 y también es de no más de 35 (MPa)1/2, preferiblemente no más de 33 (MPa)1/2 y más preferiblemente no más de 30 (MPa)1/2, desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta.
El compuesto (b-2) es un alcohol polihidroxilado. Los ejemplos específicos del compuesto (b-2) incluyen dietilenglicol (valor de SP: 28 (MPa)1/2), propilenglicol (valor de SP: 29 (MPa)1/2), 1,3-butanodiol (valor de SP: 28 (MPa)1/2), y glicerina (valor de SP: 34 (MPa)1/2). Entre estos compuestos (b-2), se prefieren incluso más propilenglicol y glicerina. (Otros componentes)
En el líquido de limpieza de la presente invención, además de los componentes mencionados anteriormente, también pueden añadirse al mismo, aditivos que se usan habitualmente en líquidos de limpieza para tinta, tal como un modificador de pH, un agente antiespumante, un agente antiséptico, un agente a prueba de moho y un agente de prevención del óxido.
Por otro lado, el líquido de limpieza de la presente invención no contiene ni un pigmento ni un polímero.
(Procedimiento para producir líquido de limpieza)
El líquido de limpieza de la presente invención puede producirse mezclando el componente (A), el compuesto (B) y agua, si se requiere junto con los diversos aditivos mencionados anteriormente, seguido de agitación de la mezcla resultante.
Los contenidos de los respectivos componentes en el líquido de limpieza de la presente invención, así como las propiedades del líquido de limpieza son de la siguiente manera.
El contenido del componente (A) en el líquido de limpieza es preferiblemente de no menos del 0,3% en masa, más preferiblemente no menos del 0,5% en masa e incluso más preferiblemente no menos del 0,7% en masa desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta, y también es preferiblemente de no más del 10% en masa, más preferiblemente no más del 5% en masa, incluso más preferiblemente no más del 3% en masa y además incluso más preferiblemente no más del 1,5% en masa desde el mismo punto de vista tal como se describió anteriormente.
El contenido del componente (a-1) en el líquido de limpieza es preferiblemente de no menos del 0,01% en masa, más preferiblemente no menos del 0,05% en masa, incluso más preferiblemente no menos del 0,1% en masa y además incluso más preferiblemente no menos del 0,3% en masa desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta, y también es preferiblemente de no más del 5% en masa, más preferiblemente no más del 3% en masa, incluso más preferiblemente no más del 1% en masa y además incluso más preferiblemente no más del 0,7% en masa desde el mismo punto de vista tal como se describió anteriormente.
El contenido del componente (a-2) en el líquido de limpieza es preferiblemente de no menos del 0,01% en masa, más preferiblemente no menos del 0,05% en masa, incluso más preferiblemente no menos del 0,1% en masa y además incluso más preferiblemente no menos del 0,3% en masa desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta, y también es preferiblemente de no más del 5% en masa, más preferiblemente no más del 3% en masa, incluso más preferiblemente no más del 1% en masa y además incluso más preferiblemente no más del 0,7% en masa desde el mismo punto de vista tal como se describió anteriormente.
En el caso en el que el componente (a-1) se usa en combinación con el componente (a-2), la razón en masa del componente (a-1) con respecto al componente (a-2) [(a-1)/(a-2)] es preferiblemente de no menos de 0,1, más preferiblemente no menos de 0,5 e incluso más preferiblemente no menos de 0,7 desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta, y también es preferiblemente de no más de 2, más preferiblemente no más de 1,5 e incluso más preferiblemente no más de 1,3 desde el mismo punto de vista tal como se describió anteriormente. El contenido total del componente (a-1) y el componente (a-2) en el tensioactivo (A) es preferiblemente de no menos del 80% en masa, más preferiblemente no menos del 90% en masa, incluso más preferiblemente no menos del 95% en masa, además incluso de manera sustancialmente más preferible el 100% en masa y todavía además incluso más preferiblemente el 100% en masa.
El contenido del componente (B) en el líquido de limpieza es de no menos del 5% en masa, preferiblemente de no menos del 7% en masa y más preferiblemente no menos del 10% en masa desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta, y también es de no más del 30% en masa, preferiblemente no más del 27% en masa, más preferiblemente no más del 23% en masa e incluso más preferiblemente no más del 17% en masa desde el punto de vista de reducir la carga en el medioambiente.
El contenido del componente (b-1) en el líquido de limpieza es preferiblemente no menos del 3% en masa y más preferiblemente no menos del 5% en masa, y también es preferiblemente de no más del 25% en masa, más preferiblemente no más del 20% en masa, incluso más preferiblemente no más del 15% en masa y además incluso más preferiblemente no más del 10% en masa.
La razón en masa del componente (A) con respecto al componente (b-1) [(A)/(b-1)] es preferiblemente de no menos de 0,01, más preferiblemente no menos de 0,03 e incluso más preferiblemente no menos de 0,07, y también es preferiblemente de no más de 2, más preferiblemente no más de 1, incluso más preferiblemente no más de 0,5, además incluso más preferiblemente no más de 0,3, todavía además incluso más preferiblemente no más de 0,2 y además preferiblemente no más de 0,1.
La razón en masa del componente (b-2) con respecto al componente (b-1) [(b-2)/(b-1)] es preferiblemente de no menos de 0,03, más preferiblemente no menos de 0,05, incluso más preferiblemente no menos de 0,1, además incluso más preferiblemente no menos de 0,2, todavía además incluso más preferiblemente no menos de 0,3 y además preferiblemente no menos de 0,4, y también es preferiblemente de no más de 3, más preferiblemente no más de 2, incluso más preferiblemente no más de 1 y además incluso más preferiblemente no más de 0,7.
El contenido total del componente (b-1) y el componente (b-2) en el disolvente orgánico soluble en agua (B) es preferiblemente de no menos del 80% en masa, más preferiblemente no menos del 90% en masa, incluso más preferiblemente no menos del 95% en masa, además incluso de manera sustancialmente más preferible el 100% en masa y todavía además incluso más preferiblemente el 100% en masa.
El contenido de agua en el líquido de limpieza es preferiblemente de no menos del 60% en masa, más preferiblemente no menos del 70% en masa e incluso más preferiblemente no menos del 80% en masa desde el punto de vista de mejorar la productividad del líquido de limpieza, y también es preferiblemente de no más del 98% en masa, más preferiblemente no más del 95% en masa, incluso más preferiblemente no más del 90% en masa y además incluso más preferiblemente no más del 85% en masa desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta.
(Propiedades del líquido de limpieza)
La viscosidad del líquido de limpieza tal como se mide a 25°C es preferiblemente de no menos de 0,9 mPa • s, más preferiblemente no menos de 1,0 mPa • s e incluso más preferiblemente no menos de 1,05 mPa • s desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta, y también es preferiblemente de no más de 5 mPa • s, más preferiblemente no más de 4 mPa • s e incluso más preferiblemente no más de 3 mPa • s desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta, así como desde el punto de vista de obtener un líquido de limpieza que apenas permanece sobre un elemento que va a limpiarse.
Mientras tanto, la viscosidad a 25°C del líquido de limpieza puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.
El valor de pH del líquido de limpieza es preferiblemente de no menos de 7,0, más preferiblemente no menos de 8,0 e incluso más preferiblemente no menos de 8,5, y también es preferiblemente de no más de 11,0 y más preferiblemente no más de 10,0 desde el punto de vista de mejorar la resistencia de un elemento que va a limpiarse al líquido de limpieza, así como desde el punto de vista de suprimir la irritación de la piel por el líquido de limpieza. Mientras tanto, el valor de pH del líquido de limpieza puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.
El líquido de limpieza de la presente invención es excelente en limpiabilidad para la tinta. Por tanto, el líquido de limpieza de la presente invención puede usarse de manera adecuada como líquido de limpieza para limpiar una tinta de base acuosa que contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua, más específicamente, también puede usarse como líquido de limpieza para una tinta de base acuosa para impresión flexográfica, una tinta de base acuosa para impresión en huecograbado o una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta. En particular, el líquido de limpieza de la presente invención se usa preferiblemente como líquido de limpieza para una tinta de base acuosa para impresión en huecograbado o una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta.
<Tinta de base acuosa>
La tinta de base acuosa contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua.
(Pigmento)
El pigmento contenido en la tinta de base acuosa puede ser o bien un pigmento inorgánico o bien un pigmento orgánico. El pigmento inorgánico u orgánico también puede usarse en combinación con un pigmento de carga, si se requiere.
Los ejemplos específicos del pigmento inorgánico incluyen negros de carbono, óxidos metálicos. De estos pigmentos inorgánicos, en particular, se usan preferiblemente negros de carbono para tintas negras. Los negros de carbono pueden incluir negros de horno, negros de lámpara térmica, negros de acetileno y negros de canal.
Los ejemplos específicos del pigmento orgánico incluyen pigmentos azoicos, pigmentos diazoicos, pigmentos de ftalocianina, pigmentos de quinacridona, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de dioxazina, pigmentos de perileno, pigmentos de perinona, pigmentos de tioindigo, pigmentos antraquinona y pigmentos de quinoftalona. El tono del pigmento orgánico usado en la presente invención no está particularmente limitado, y puede usarse cualquier pigmento cromático que tenga un color amarillo, un color fucsia, un color cian, un color azul, un color rojo, un color naranja, un color verde.
Los ejemplos específicos de los pigmentos orgánicos preferidos incluyen uno o más pigmentos seleccionados del grupo que consiste en productos disponibles comercialmente comercializados con los nombres de C.I. pigmento amarillo, C.I. pigmento rojo, C.I. pigmento naranja, C.I. pigmento violeta, C.I. pigmento azul y C.I. pigmento verde con diversos números de partes.
Los ejemplos del pigmento de carga incluyen sílice, carbonato de calcio y talco.
El pigmento puede estar contenido en la tinta de base acuosa en forma de un pigmento autodispersable, un pigmento dispersado en la tinta de base acuosa con un dispersante o partículas de polímero insoluble que contienen pigmento en agua (a continuación en el presente documento también denominadas simplemente “partículas de polímero que contienen pigmento”).
(Polímero insoluble en agua)
El polímero insoluble en agua contenido en la tinta de base acuosa tiene al menos una cualquiera de una función como dispersante de pigmento capaz de presentar el efecto de dispersar el pigmento en la tinta de base acuosa, y una función como agente de fijación para fijar la tinta de base acuosa sobre un medio de impresión.
El término “insoluble en agua” tal como se usa en el presente documento significa que cuando un polímero se seca hasta un peso constante a 105°C durante 2 horas y luego se disuelve en 100 g de agua a 25°C, la solubilidad en agua del polímero es de no más de 10 g. La solubilidad en agua del polímero insoluble en agua es preferiblemente de no más de 5 g y más preferiblemente no más de 1 g. En el caso en el que el polímero insoluble en agua esté en forma de un polímero aniónico, la solubilidad significa una solubilidad en agua del polímero insoluble en agua cuyos grupos aniónicos se neutralizan completamente (es decir, al 100%) con hidróxido de sodio. Por otro lado, en el caso en el que el polímero insoluble en agua esté en forma de un polímero catiónico, la solubilidad significa una solubilidad en agua del polímero insoluble en agua cuyos grupos catiónicos se neutralizan completamente (es decir, al 100%) con ácido clorhídrico.
Los ejemplos del polímero insoluble en agua que tienen una función como dispersante de pigmento incluyen poliésteres, poliuretanos y polímeros de base de vinilo. Entre estos polímeros insolubles en agua, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de expulsión de la tinta de base acuosa, se prefieren polímeros de base de vinilo obtenidos mediante polimerización por adición de un monómero de vinilo (tal como compuestos de vinilo, compuestos de vinilideno y compuestos de vinileno), se prefiere más al menos un polímero seleccionado del grupo que consiste en un polímero acrílico y un polímero de acrílico-estireno, e incluso se prefiere más que sea un polímero de acrílico-estireno.
En el caso en el que el polímero insoluble en agua esté en forma de un polímero de base de vinilo, el polímero de base de vinilo contiene preferiblemente una o más unidades constitucionales seleccionadas del grupo que consiste en una unidad constitucional derivada de un monómero iónico, una unidad constitucional derivada de un monómero hidrófobo y una unidad constitucional derivada de un monómero no iónico hidrófilo, y más preferiblemente dos o más unidades constitucionales seleccionadas del grupo que consiste en las unidades constitucionales mencionadas anteriormente. Los ejemplos de una combinación de los monómeros a partir de los cuales se derivan las dos o más unidades constitucionales incluyen una combinación del monómero iónico y el monómero hidrófobo y una combinación del monómero iónico, el monómero hidrófobo y el monómero no iónico hidrófilo.
El polímero de base de vinilo usado en la presente invención puede producirse, por ejemplo, sometiendo una mezcla de monómeros que contiene el monómero iónico, el monómero hidrófobo y el monómero no iónico hidrófilo a polimerización por adición mediante métodos convencionalmente conocidos.
Los ejemplos del monómero iónico incluyen monómeros aniónicos tales como monómeros de ácido carboxílico, monómeros de ácido sulfónico y monómeros de ácido fosfórico; y monómeros catiónicos tales como metacrilato de W,W-dimetilaminoetilo y W,W-dimetilaminoetilacrilamida. Entre estos monómeros iónicos, se prefieren los monómeros aniónicos, se prefieren más los monómeros de ácido carboxílico, e incluso se prefiere más el ácido (met)acrílico. Mientras tanto, el monómero iónico también puede incluir los monómeros que no tengan ionicidad en condiciones neutras, tales como ácidos y aminas, pero que se conviertan en iones en condiciones ácidas o alcalinas.
Los ejemplos del monómero hidrófobo incluyen un (met)acrilato de alquilo que tiene no menos de 1 y no más de 22 átomos de carbono, un monómero de base de estireno, un (met)acrilato que contiene un grupo aromático y un macromonómero de base de estireno. El macromonómero de base de estireno es un compuesto que contiene un grupo funcional polimerizable en un extremo terminal del mismo y que tiene un peso molecular promedio en número de no menos de 500 y no más de 100.000.
Los ejemplos del monómero no iónico hidrófilo incluyen mono(met)acrilatos de polialquilenglicol tales como mono(met)acrilato de polietilenglicol; y mono(met)acrilatos de alcoxil-polialquilenglicol tales como mono(met)acrilato de metoxi-polietilenglicol y mono(met)acrilato de octoxi-polietilenglicol.
Mientras tanto, el término “ácido (met)acrílico” tal como se usa en el presente documento significa al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico y ácido metacrílico. Además, 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.
El polímero de acrílico-estireno está preferiblemente en forma de un polímero de base de acrílico-estireno que contine una unidad constitucional derivada de ácido (met)acrílico, una unidad constitucional derivada de un monómero de base de estireno, una unidad constitucional derivada de un macromonómero de base de estireno y una unidad constitucional derivada de un mono(met)acrilato de alcoxil-polialquilenglicol.
La tinta de base acuosa contiene preferiblemente partículas de polímero insoluble en agua que contienen pigmento producidas usando el polímero de base de vinilo mencionado anteriormente como polímero insoluble en agua (a continuación en el presente documento también denominadas simplemente “partículas de polímero que contienen pigmento”) desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión y estabilidad de expulsión de la tinta de base acuosa. Las partículas de polímero que contienen pigmento tienen cualquier configuración siempre que las partículas se formen del pigmento y el polímero insoluble en agua. En la tinta, el polímero insoluble en agua se adsorbe sobre el pigmento para formar las partículas de polímero que contienen pigmento. Los ejemplos de la configuración de las partículas de polímero que contienen pigmento en la tinta incluyen la configuración de partícula en la que el pigmento se encierra (encapsula) en el polímero insoluble en agua, la configuración de partícula en la que el pigmento se dispersa de manera uniforme en el polímero insoluble en agua, la configuración de partícula en la que el pigmento se expone a la superficie de las respectivas partículas de polímero, y la configuración mixta de estas configuraciones.
Las partículas de polímero que contienen pigmento pueden obtenerse sometiendo el pigmento y el polímero insoluble en agua, si se requiere junto con un agente neutralizante, un tensioactivo, a un tratamiento de dispersión mediante métodos convencionalmente conocidos.
Los ejemplos del polímero insoluble en agua que tiene una función como agente de fijación para fijar la tinta sobre un medio de impresión incluyen un polímero acrílico, un polímero de base de acetato de vinilo, un polímero de base de un estireno-butadieno, un polímero de base de cloruro de vinilo, un polímero de estireno-(met)acrílico, un polímero de base de uretano, un polímero de base de butadieno y un polímero de base de estireno. Estos polímeros insolubles en agua pueden usarse solos o en combinación de cualesquiera dos o más de los mismos. Entre estos polímeros insolubles en agua, se prefiere más al menos un polímero seleccionado del grupo que consiste en un polímero acrílico y un polímero de acrílico-estireno, y se prefiere más un polímero acrílico.
Desde el punto de vista de mejorar las propiedades de fijación de la tinta de base acuosa sobre un medio de impresión y solidez a la fricción de los caracteres o imágenes impresos, el polímero insoluble en agua que tiene una función como agente de fijación para fijar la tinta sobre un medio de impresión se usa preferiblemente en forma de partículas de polímero insoluble en agua libres de pigmento, más preferiblemente en forma de partículas de polímero insoluble en agua obtenidas mediante polimerización en emulsión, incluso más preferiblemente en forma de partículas que están constituidas por un polímero obtenido sometiendo un monómero etilénicamente insaturado a polimerización en emulsión, además incluso más preferiblemente en forma de partículas que están constituidas por un polímero acrílico, y todavía además incluso más preferiblemente en forma de partículas que están constituidas por un polímero acrílico que contiene una unidad constitucional derivada de ácido (met)acrílico y una unidad constitucional derivada de un (met)acrilato.
Las partículas de polímero insoluble en agua libres de pigmento se usan preferiblemente en forma de una dispersión de las mismas desde el punto de vista de mejorar las propiedades de manipulación de las mismas, y puede ser o bien un producto sintetizado obtenido mediante polimerización en emulsión, o bien un producto disponible comercialmente. Los ejemplos de productos disponibles comercialmente de la dispersión de la partículas de polímero insoluble en agua libres de pigmento incluyen dispersiones de polímeros acrílicos tales como “Neocryl A1127” (polímero acrílico acuoso autorreticulable aniónico) disponible de DSM NeoResins, Inc., y “JONCRYL 390” disponible de BASF Japan, Ltd.; polímeros de base de uretano tales como “WBR-2018” y “WBR-2000U” ambos disponibles de Taisei Fine Chemical Co., Ltd.; polímeros de estireno-butadieno tales como “SR-100” y “SR102” ambos disponibles de Nippon A & L Inc.; polímeros de acrílico-estireno tales como “JONCRYL 7100”, “JONCRYL 734” y “JONCRYL 538” todos disponibles de BASF Japan, Ltd.; y polímeros de base de cloruro de vinilo tales como “VINYBLAN 701” disponible de Nissin Chemical Co., Ltd.
El polímero insoluble en agua contenido en la tinta de base acuosa está preferiblemente en forma de partículas de polímero que contienen pigmento o partículas de polímero libres de pigmento. La tinta de base acuosa contiene más preferiblemente las partículas de polímero que contienen pigmento y las partículas de polímero insoluble en agua libres de pigmento.
El líquido de limpieza de la presente invención es excelente en limpiabilidad para la tinta y disolubilidad de un tensioactivo en el mismo. Por tanto, el líquido de limpieza de la presente invención es capaz de presentar de manera más notable sus efectos cuando se usa para limpiar una tinta de base acuosa que contiene las partículas de polímero que contienen pigmento o las partículas de polímero libres de pigmento.
En el caso en el que la tinta de base acuosa contenga las partículas de polímero que contienen pigmento, el peso molecular promedio en peso del polímero insoluble en agua que constituye las partículas de polímero que contienen pigmento es preferiblemente de no menos de 5.000, más preferiblemente no menos de 10.000 e incluso más preferiblemente no menos de 20.000, y también es preferiblemente de no más de 500.000, más preferiblemente no más de 400.000, incluso más preferiblemente no más de 300.000, además incluso más preferiblemente no más de 200.000 y todavía además incluso más preferiblemente no más de 100.000.
En el caso en el que la tinta de base acuosa contenga las partículas de polímero insoluble en agua libres de pigmento, el peso molecular promedio en peso del polímero insoluble en agua que constituye las partículas de polímero insoluble en agua libres de pigmento es preferiblemente de no menos de 100.000, más preferiblemente no menos de 200.000, incluso más preferiblemente no menos de 300.000 y además incluso más preferiblemente de no menos de 500.000, y también es preferiblemente no más de 2.000.000, más preferiblemente no más de 1.500.000, incluso más preferiblemente no más de 1.000.000 y además incluso más preferiblemente no más de 800.000.
La tinta de base acuosa puede contener además un disolvente orgánico como componente distinto del pigmento, el polímero insoluble en agua y agua, si se requiere. Además, la tinta de base acuosa también puede contener, como componentes opcionales, diversos aditivos tales como un humectante, un agente humectante, un penetrante, un dispersante, un tensioactivo, un controlador de la viscosidad, un agente antiespumante, un agente antiséptico, un agente a prueba de moho y un agente de prevención del óxido
(Método para producir la tinta de base acuosa)
La tinta de base acuosa puede producirse mezclando el pigmento, el polímero insoluble en agua y agua, si se requiere junto con un agente neutralizante, un tensioactivo, un disolvente orgánico, y luego agitando la mezcla resultante. El contenido de los respectivos componentes en la tinta de base acuosa es de la siguiente manera. En el caso en el que la tinta de base acuosa contenga las partículas de polímero que contienen pigmento, después de someter previamente el pigmento y el polímero insoluble en agua a un tratamiento de dispersión para obtener una dispersión de las partículas de polímero que contienen pigmento, la dispersión resultante puede componerse en la tinta de base acuosa.
(Contenido de pigmento)
El contenido del pigmento en la tinta de base acuosa es preferiblemente de no menos del 1% en masa, más preferiblemente no menos del 2% en masa e incluso más preferiblemente no menos del 3% en masa desde el punto de vista de mejorar la densidad óptica de los caracteres o imágenes impresos resultantes, y también es preferiblemente de no más del 15% en masa, más preferiblemente no más del 10% en masa, incluso más preferiblemente no más del 8% en masa y además incluso más preferiblemente no más del 6% en masa desde el punto de vista de mejorar la viscosidad de la tinta y la solidez a la fricción de los caracteres o imágenes impresos resultantes.
(Contenido de polímero insoluble en agua)
El contenido del polímero insoluble en agua en la tinta de base acuosa es preferiblemente de no menos del 0,5% en masa, más preferiblemente no menos del 1% en masa, incluso más preferiblemente no menos del 2% en masa y además incluso más preferiblemente no menos del 3% en masa desde el punto de vista de mejorar las propiedades de fijación de la tinta sobre un medio de impresión y la solidez a la fricción de los caracteres o imágenes impresos resultantes, y también es preferiblemente de no más del 10% en masa, más preferiblemente no más del 8% en masa e incluso más preferiblemente no más del 6% en masa desde el punto de vista de mejorar la viscosidad de la tinta.
Mientras tanto, en el caso en el que la tinta de base acuosa contiene tanto las partículas de polímero que contienen pigmento como las partículas de polímero libres de pigmento, el contenido del polímero insoluble en agua en la tinta de base acuosa significa el contenido total del polímero insoluble en agua contenido en las partículas de polímero que contienen pigmento y el polímero insoluble en agua contenido en las partículas de polímero libres de pigmento. (Contenido de agua)
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 desde el punto de vista de mejorar la solidez a la fricción de los caracteres o imágenes impresos resultantes y la estabilidad de expulsión de la tinta, y también es preferiblemente de no más del 80% en masa, más preferiblemente no más del 75% en masa e incluso más preferiblemente no más del 70% en masa desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de expulsión de la tinta.
[Método de limpieza de la tinta de base acuosa]
El método de limpieza de la tinta de base acuosa según la presente invención incluye la etapa de permitir que la tinta de base acuosa que contiene el pigmento y el polímero insoluble en agua se pongan en contacto con el líquido de limpieza mencionado anteriormente. Como método de poner en contacto la tinta de base acuosa y el líquido de limpieza, puede usarse un método de recubrimiento, un método de pulverización y un método de inmersión. La tinta de base acuosa se usa preferiblemente para la impresión en huecograbado o para la impresión por chorro de tinta, y se usa más preferiblemente para la impresión por chorro de tinta, desde el punto de vista de permitir que el líquido de limpieza presente de manera más eficaz sus efectos de limpieza.
Los ejemplos del método de limpieza de la tinta de base acuosa incluyen un método en el que el líquido de limpieza mencionado anteriormente se impregna en un elemento de limpieza por frotamiento tal como un material textil no tejido, y se limpia por frotamiento una cantidad en exceso de la tinta depositada sobre una cara de extremo o un orificio de expulsión de tinta de las respectivas boquillas con el elemento de limpieza por frotamiento; un método en el que en el caso de usar diferentes clases de tintas, un recorrido de la tinta dentro de una impresora por chorro de tinta se limpia con el líquido de limpieza antes o después de cambiar la tinta que va a usarse de una a otra, repitiendo el suministro del líquido de limpieza acomodado en un cartucho en el recorrido de la tinta y la descarga del líquido de limpieza desde el recorrido de la tinta usando un mecanismo de alimentación y un mecanismo de extracción de la impresora por chorro de tinta; y un método en el que cuanto se permite que un cabezal de impresión permanezca en un estado no usado durante un largo periodo de tiempo, la tinta se extrae del cabezal de impresión, y el cabezal de impresión se carga con el líquido de limpieza y se cierra con un tapón para su almacenamiento. El elemento de limpieza por frotamiento usado en el método de limpieza mencionado anteriormente no está particularmente limitado siempre que el elemento sea capaz de presentar buenas propiedades de absorción de líquidos. Los ejemplos del elemento de limpieza por frotamiento incluyen tejidos tales como un material textil tejido, un material textil de punto y un material textil no tejido, esponjas y estopas.
A continuación, se describen las características preferidas que se refieren al líquido de limpieza para una tinta de base acuosa, y al método de limpieza usando el líquido de limpieza.
En el líquido de limpieza, el acetilenglicol o el aducto de óxido de etileno del acetilenglicol (a-1) es preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol o un aducto de OE del mismo, 3,6-dimetil-4-octino-3,6-diol o un aducto de OE del mismo, 2,5-dimetil-3-hexino-2,5-diol o un aducto de OE del mismo, 2,5,8,11-tetrametil-6-dodecino-5,8-diol o un aducto de OE del mismo, y 3,5-dimetil-1-hexino-3-ol o un aducto de OE del mismo, más preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol o un aducto de OE del mismo, 3,6-dimetil-4-octino-3,6-diol o un aducto de OE del mismo, y 2,5-dimetil-3-hexino-2,5-diol o un aducto de OE del mismo, e incluso más preferiblemente 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol o un aducto de OE del mismo.
El número molar promedio de adición de OE del acetilenglicol o el aducto de óxido de etileno del acetilenglicol (a-1) es preferiblemente de no menos de 0 mol, y también es preferiblemente de no más de 35 mol, más preferiblemente no más de 30 mol, incluso más preferiblemente no más de 25 mol, además incluso más preferiblemente no más de 20 mol, todavía además incluso más preferiblemente no más de 15 mol, además preferiblemente no más de 10 mol, además preferiblemente no más de 5 mol, además preferiblemente no más de 3 mol, además preferiblemente no más de 2 mol, además preferiblemente no más de 1 mol, y además preferiblemente 0.
El alquil éter de polietilenglicol que contiene un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o el aril éter de polietilenglicol que contiene un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono (a-2) puede representarse mediante la siguiente fórmula (1):
R1O-(OE)n-H (1)
en la que R1 es un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono; OE es un grupo derivado de óxido de etileno; y n es el número molar promedio de adición de OE.
El número de átomos de carbono en el grupo alquilo representado por R1 es preferiblemente de no menos de 10, y también es preferiblemente de no más de 18, más preferiblemente no más de 16, incluso más preferiblemente no más de 14, además incluso más preferiblemente no más de 12 y todavía además incluso más preferiblemente 12. El tensioactivo (A) es preferiblemente una combinación del acetilenglicol o el aducto de óxido de etileno del acetilenglicol (a-1) y el alquil éter de polietilenglicol que contiene un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o el aril éter de polietilenglicol que contiene un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono (a-2), y más preferiblemente una combinación del acetilenglicol con al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en el alquil éter de polietilenglicol y el aril éter de polietilenglicol.
El punto de ebullición del disolvente orgánico soluble en agua (B) es preferiblemente no menor de 150°C, más preferiblemente no menor de 170°C e incluso más preferiblemente no menor de 190°C, y también es preferiblemente no mayor de 260°C, más preferiblemente no mayor de 250°C, incluso más preferiblemente no mayor de 230°C y además incluso más preferiblemente no mayor de 210°C.
El contenido del compuesto (b-2) en el líquido de limpieza es preferiblemente de no menos del 1% en masa y más preferiblemente no menos del 3% en masa, y también es preferiblemente no más del 15% en masa y más preferiblemente no más del 12% en masa.
El valor de SP del compuesto (b-2) es de no menos de 20 (MPa)1/2, preferiblemente no menos de 21 (MPa)1/2, más preferiblemente no menos de 23 (MPa)1/2, incluso más preferiblemente no menos de 25 (MPa)1/2 y además incluso más preferiblemente no menos de 27 (MPa)1/2, y también es de no más de 35 (MPa)1/2, preferiblemente no más de 33 (MPa)1/2 y más preferiblemente no más de 30 (MPa)1/2
El compuesto (b-2) es preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en dietilenglicol, propilenglicol, 1,3-butanodiol y glicerina, y más preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en propilenglicol y glicerina.
El contenido del tensioactivo (A) en el líquido de limpieza es preferiblemente de no menos del 0,3% en masa, más preferiblemente no menos del 0,5% en masa e incluso más preferiblemente no menos del 0,7% en masa, y también es preferiblemente de no más del 10% en masa, más preferiblemente no más del 5% en masa, incluso más preferiblemente no más del 3% en masa y además incluso más preferiblemente no más del 1,5% en masa.
El contenido del acetilenglicol o el aducto de óxido de etileno del acetilenglicol (a-1) en el líquido de limpieza es preferiblemente de no menos del 0,01% en masa, más preferiblemente no menos del 0,05% en masa, incluso más preferiblemente no menos del 0,1% en masa y además incluso más preferiblemente no menos del 0,3% en masa, y también es preferiblemente de no más del 5% en masa, más preferiblemente no más del 3% en masa, incluso más preferiblemente no más del 1% en masa y además incluso más preferiblemente no más del 0,7% en masa.
El contenido del alquil éter de polietilenglicol que contiene un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o el aril éter de polietilenglicol que contiene un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono (a-2) en el líquido de limpieza es preferiblemente de no menos del 0,01% en masa, más preferiblemente no menos del 0,05% en masa, incluso más preferiblemente no menos del 0,1% en masa y además incluso más preferiblemente no menos del 0,3% en masa, y también es preferiblemente de no más del 5% en masa, más preferiblemente no más del 3% en masa, incluso más preferiblemente no más del 1% en masa y además incluso más preferiblemente no más del 0,7% en masa.
La razón en masa del acetilenglicol o el aducto de óxido de etileno del acetilenglicol (a-1) con respecto al alquil éter de polietilenglicol que contiene un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o el aril éter de polietilenglicol que contiene un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono (a-2) [(a-1)/(a-2)] es preferiblemente de no menos de 0,1, más preferiblemente no menos de 0,5 e incluso más preferiblemente no menos de 0,7, y también es preferiblemente de no más de 2, más preferiblemente no más de 1,5 e incluso más preferiblemente no más de 1,3.
El contenido total del acetilenglicol o el aducto de óxido de etileno del acetilenglicol (a-1) y el alquil éter de polietilenglicol que contiene un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o el aril éter de polietilenglicol que contiene un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono (a-2) en el tensioactivo (A) es preferiblemente de no menos del 80% en masa, más preferiblemente no menos del 90% en masa, incluso más preferiblemente no menos del 95% en masa, además incluso de manera sustancialmente más preferible el 100% en masa y todavía además incluso más preferiblemente el 100% en masa.
El contenido del disolvente orgánico soluble en agua (B) en el líquido de limpieza es de no menos del 5% en masa, preferiblemente no menos del 7% en masa y más preferiblemente no menos del 10% en masa, y también es de no más del 30% en masa, preferiblemente no más del 27% en masa, más preferiblemente no más del 23% en masa e incluso más preferiblemente no más del 17% en masa.
El contenido de monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1) en el líquido de limpieza es preferiblemente de no menos del 3% en masa y más preferiblemente no menos del 5% en masa, y también es preferiblemente de no más del 25% en masa, más preferiblemente no más del 20% en masa, incluso más preferiblemente no más del 15% en masa y además incluso más preferiblemente no más del 10% en masa.
La razón en masa del tensioactivo (A) con respecto al monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1) [(A)/(b-1)] es preferiblemente de no menos de 0,01, más preferiblemente no menos de 0,03 e incluso más preferiblemente no menos de 0,07, y también es preferiblemente de no más de 2, más preferiblemente no más de 1, incluso más preferiblemente no más de 0,5, además incluso más preferiblemente no más de 0,3, todavía además incluso más preferiblemente no más de 0,2 y además preferiblemente no más de 0,1.
La razón en masa del compuesto (b-2) con respecto al monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1) [(b-2)/(b-1)] es preferiblemente de no menos de 0,03, más preferiblemente no menos de 0,05, incluso más preferiblemente no menos de 0,1, además incluso más preferiblemente no menos de 0,2, todavía además incluso más preferiblemente no menos de 0,3 y además preferiblemente no menos de 0,4, y también es preferiblemente de no más de 3, más preferiblemente no más de 2, incluso más preferiblemente no más de 1 y además incluso más preferiblemente no más de 0,7.
El contenido total de monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1) y el compuesto (b-2) en el disolvente orgánico soluble en agua (B) es preferiblemente de no menos del 80% en masa, más preferiblemente no menos del 90% en masa, incluso más preferiblemente no menos del 95% en masa, además incluso de manera sustancialmente más preferible el 100% en masa y todavía además incluso más preferiblemente el 100% en masa.
El contenido de agua en el líquido de limpieza es preferiblemente de no menos del 60% en masa, más preferiblemente no menos del 70% en masa e incluso más preferiblemente no menos del 80% en masa, y también es preferiblemente de no más del 98% en masa, más preferiblemente no más del 95% en masa, incluso más preferiblemente no más del 90% en masa y además incluso más preferiblemente no más del 85% en masa desde el punto de vista de mejorar la limpiabilidad para la tinta.
Ejemplos
En los siguientes ejemplos, ejemplos comparativos y ejemplos de producción, la(s) “parte(s)” y el “%” indican “parte(s) en masa” y “% en masa”, respectivamente, a menos que se especifique lo contrario.
(1) Viscosidad del líquido de limpieza
Se midió la viscosidad del líquido de limpieza a 25°C usando un viscosímetro de tipo E “TV-25” (equipado con un rotor cónico convencional 1°34' x R24; velocidad de rotación: 50 rpm) disponible de Toki Sangyo Co., Ltd.
(2) pH del líquido de limpieza
Se midió el valor de pH del líquido de limpieza a 25°C usando un pH-metro de sobremesa “F-71” disponible de Horiba Ltd., equipado con un electrodo de pH “6337-10D” disponible de Horiba Ltd.
(3) Peso molecular promedio en peso del polímero insoluble en agua
Se midió el peso molecular del polímero insoluble en agua mediante cromatografía de permeación en gel [aparato GPA: “HLA-8120GPA” disponible de Tosoh Corporation; columnas: “TSK-GEL, a-M” x 2 disponibles de Tosoh Corporation; velocidad de flujo: 1 ml/min)] usando una disolución preparada disolviendo ácido fosfórico y bromuro de litio en W,W-dimetilformamida de modo que las concentraciones de ácido fosfórico y bromuro de litio en la disolución resultante fueron 60 mmol/l y 50 mmol/l, respectivamente, como eluyente. Mientras tanto, en la medición mencionada anteriormente, se usaron respectivamente poliestirenos monodispersos que tienen pesos moleculares conocidos como sustancia patrón de referencia.
Ejemplo 1 (Producción de líquido de limpieza 1)
Se mezcló un gramo (1,0 g) de “SURFYNOL 104PG-50” (nombre comercial; una disolución en propilenglicol de 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol; contenido de componente activo: 50%) como componente (a-1) disponible de Air Products & Chemicals, Inc., con 0,5 g de un tensioactivo 2-1 (lauril éter de polioxietileno; número molar promedio de adición de OE: 12 mol) como componente (a-2), 10 g de monoisopropil éter de dietilenglicol como componente (b-1) y 5 g de propilenglicol como componente (b-2), seguido de agitación de la mezcla resultante. A continuación, se añadieron 0,2 g de una disolución acuosa de hidróxido de sodio (0,1 N) y 0,02 g de un agente antiséptico “JCL-400” (nombre comercial) disponible de JOHOKU CHEMICAL Co., Ltd., a la mezcla, y luego se añadió agua sometida a intercambio iónico a la misma para ajustar la cantidad total de la disolución mixta resultante a 100 g.
Se hizo pasar la disolución mixta así obtenida a través de un filtro de malla de 1,5 |im, obteniendo de ese modo un líquido de limpieza 1 (viscosidad: 1,25 mPa ■ s; pH: 9,5).
Ejemplos 2 a 7, ejemplos comparativos 1 a 6 y ejemplo de referencia 1 (Producción de líquidos de limpieza 2 a 14) Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 1 excepto que se cambió la composición formulada tal como se muestra en la tabla 3, obteniendo de ese modo los líquidos de limpieza 2 a 13 (viscosidad: de 1,05 a 3 mPa ■ s; pH: de 9 a 9,6).
Mientras tanto, en el ejemplo de referencia 1 (líquido de limpieza 14), se usó un líquido de limpieza disponible comercialmente para tinta de huecograbado “NT602” (nombre comercial; disolvente orgánico: acetato de etilo) disponible de TOYO INK Co., Ltd.
Ejemplo de producción 1 (Producción de tinta de base acuosa)
(1) Producción de disolución de polímero insoluble en agua
Se cargaron los respectivos componentes mostrados en la columna “Disolución de monómero cargada inicialmente” en la tabla 1 en un recipiente de reacción equipado con dos embudos 1 y 2 de goteo y se mezclaron entre sí, y se reemplazó la atmósfera interior del recipiente de reacción por gas de nitrógeno, obteniendo de ese modo una disolución de monómero cargada inicialmente.
A continuación, se mezclaron los respectivos componentes mostrados en cada una de las columnas “Disolución de monómero de goteo 1” y “Disolución de monómero de goteo 2” en la tabla 1 entre sí para obtener una disolución de monómero de goteo 1 y una disolución de monómero de goteo 2, respectivamente. Se cargaron la disolución de monómero de goteo 1 y la disolución de monómero de goteo 2 así obtenidas en el embudo 1 de goteo y el embudo 2 de goteo, respectivamente, y se reemplazó la atmósfera interior del embudo 1 de goteo y el embudo 2 de goteo por gas de nitrógeno.
En una atmósfera de nitrógeno, se mantuvo la disolución de monómero cargada inicialmente en el recipiente de reacción a 77°C mientras se agitaba, y se añadió gradualmente gota a gota la disolución de monómero de goteo 1 en el embudo 1 de goteo al recipiente de reacción a lo largo de 3 horas. A continuación, se añadió gradualmente gota a gota la disolución de monómero de goteo 2 en el embudo 2 de goteo al recipiente de reacción a lo largo de 2 horas. Después de completarse la adición gota a gota, se agitó la disolución mixta en el recipiente de reacción a 77°C durante 0,5 horas.
Luego, se añadió una disolución de iniciador de polimerización preparada disolviendo 1,1 partes de un iniciador de polimerización “V-65” (nombre comercial; 2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo)) disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., en 47,3 partes de metil etil cetona (también denominada a continuación en el presente documento simplemente “MEK”) a la disolución mixta, y se envejeció la disolución de reacción resultante a 77°C durante 0,5 horas mientras se agitaba. Se repitió el procedimiento mencionado anteriormente que incluye la preparación y adición de la disolución de iniciador de polimerización y el envejecimiento de la disolución de reacción doce veces más. Luego, mientras se mantenía la disolución de reacción en el recipiente de reacción a 80°C durante 1 hora, se añadieron 8.456 partes de MEK a la misma para ajustar el contenido de sólidos de la disolución de reacción al 36%, obteniendo de ese modo una disolución de un polímero insoluble en agua 1. El peso molecular promedio en peso del polímero insoluble en agua 1 era de 67.000.
Mientras tanto, los detalles de los respectivos componentes mostrados en la tabla 1 fueron los siguientes.
Macrómero de base de estireno: “AS-6S” (contenido de componente activo: 50%; peso molecular promedio en número: 6.000) disponible de Toagosei Co., Ltd.
NK ESTER M-40G: monometacrilato de metoxi-polietilenglicol (peso molecular promedio de adición de OE: 4 mol) disponible de Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
V-65: iniciador de polimerización “V-65” (nombre comercial; 2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo)) disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
2-Mercaptoetanol: agente de transferencia de cadena
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 (2) Producción de dispersión acuosa de partículas de polímero que contienen pigmento
Se mezclaron la disolución de polímero insoluble en agua 1 resultante (contenido de sólidos: 36%) y MEK entre sí en cantidades de 178,7 partes y 45 partes, respectivamente, obteniendo de ese modo una disolución en MEK del polímero insoluble en agua 1. Se cargó la disolución en MEK del polímero insoluble en agua 1 resultante en un dispersor de 2 l de capacidad y, mientras se agitaba la disolución a 1.400 rpm, se añadieron a la misma 511,4 partes de agua sometida a intercambio iónico, 22,3 partes de una disolución acuosa de hidróxido de sodio 5 N y 1,7 partes de una disolución acuosa de amoniaco al 25% de modo que el grado de neutralización del polímero insoluble en agua por hidróxido de sodio se ajustó al 78,8% en mol y el grado de neutralización del polímero insoluble en agua por amoniaco se ajustó al 21,2% en mol. Se agitó la disolución de reacción resultante a 1.400 rpm durante 15 minutos mientras se enfriaba la solución en un baño de agua a 0°C.
Luego, se añadieron a la disolución de reacción 150 partes de negro de carbono “MONARCH717” (nombre comercial) como pigmento negro disponible de Cabot Corporation, y se agitó la mezcla resultante a 6.400 rpm durante 1 hora. Se sometió la mezcla de pigmentos obtenida a un tratamiento de dispersión bajo una presión de 150 MPa haciendo pasar la mezcla a través de un dispositivo Microfluidizer “M-7115” disponible de Microfluidics Corporation 9 veces, obteniendo de ese modo un producto de tratamiento de dispersión (contenido de sólidos del 25%).
Se cargó un matraz con forma de berenjena de 2 l con 324,5 partes del producto de tratamiento de dispersión obtenido en la etapa anterior y luego se añadieron al mismo 216,3 partes de agua sometida a intercambio iónico (contenido de sólidos: 15%). Se mantuvo la mezcla resultante bajo una presión de 0,09 MPa en un baño de agua caliente ajustado a 32°C durante 3 horas usando un aparato de destilación rotatorio “evaporador rotatorio N-1000S” disponible de Tokyo Rikakikai Co., Ltd., que se hizo funcionar a una velocidad de rotación de 50 rpm para eliminar el disolvente orgánico de la misma. Además, se ajustó la temperatura del baño de agua caliente a 62°C, y la presión en el mismo se redujo hasta 0,07 MPa, y se concentró la disolución de reacción en estas condiciones hasta alcanzar un contenido de sólidos del 25%.
Se cargó la disolución concentrada así obtenida en un rotor angular de 500 ml y se sometió a separación centrífuga usando una centrífuga de enfriamiento de alta velocidad “CR22G de Himac” (temperatura establecida: 20°C) disponible de Hitachi Koki Co., Ltd., a 7.000 rpm durante 20 minutos. Después de eso, se filtró la porción de fase líquida resultante que se separó mediante la separación centrífuga mediante un tratamiento de filtración a través de un filtro de malla de 1,2 |im “MAP-010XS” disponible de ROKI TECHNO Co., Ltd., recuperando de ese modo un filtrado que contenía partículas de polímero que contienen pigmento 1 (negro).
Se mezclaron trescientas partes del filtrado resultante (pigmento: 52,5 partes; polímero insoluble en agua 1: 22,5 partes) con 0,68 partes de “Ploxel LVS” (agente a prueba de moho; contenido de componente activo: 20%; contenido de agua: 80%) disponible de Arch Chemicals Japan, Inc., y se mezclaron adicionalmente con 40,23 partes de agua sometida a intercambio iónico para ajustar el contenido de sólidos de la mezcla resultante al 22%, seguido de agitación de la mezcla durante 1 hora a temperatura ambiente, obteniendo de ese modo una dispersión acuosa de las partículas de polímero que contienen pigmento 1 (negro).
(3) Producción de dispersión acuosa de partículas de polímero insoluble en agua libres de pigmento
Se cargaron los respectivos componentes mostrados en la columna “Emulsión de monómero cargada inicialmente” en la tabla 2 en un recipiente de reacción equipado con un embudo de goteo y se mezclaron entre sí, y se reemplazó la atmósfera interior del recipiente de reacción por gas de nitrógeno, obteniendo de ese modo una emulsión de monómero cargada inicialmente. Además, se mezclaron los respectivos componentes mostrados en la columna “Emulsión de monómero de goteo” en la tabla 2 entre sí para obtener una emulsión de monómero de goteo. Se cargó la emulsión de monómero de goteo resultante en el embudo de goteo, y se reemplazó la atmósfera interior del embudo de goteo por gas de nitrógeno.
En una atmósfera de nitrógeno, se calentó la emulsión de monómero cargada inicialmente en el recipiente de reacción desde temperatura ambiente hasta 80°C a lo largo de 30 minutos mientras se agitaba, y luego mientras se mantenía la emulsión de monómero cargada inicialmente en el recipiente de reacción a 80°C, se añadió gradualmente gota a gota la emulsión de monómero de goteo en el embudo de goteo al recipiente de reacción a lo largo de 3 horas. Después de completarse la adición gota a gota, se agitó la disolución mixta en el recipiente de reacción durante 1 hora mientras se mantenía la temperatura interior del recipiente de reacción a 80°C. A continuación, se filtró la mezcla de reacción resultante a través de un filtro de malla 200 para recuperar un filtrado que contenía partículas de polímero insoluble en agua libres de pigmento 2, obteniendo de ese modo una dispersión acuosa de las partículas de polímero insoluble en agua libres de pigmento 2 (contenido de sólidos: 40%). El peso molecular promedio en peso de las partículas de polímero insoluble en agua 2 era de 550.000.
Mientras tanto, los detalles de los respectivos componentes mostrados en la tabla 2 son los siguientes.
• LATEMUL E-118B: polioxietilenalquil étersulfato de sodio como tensioactivo disponible de Kao Corporation Persulfato de potasio: iniciador de polimerización disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Figure imgf000019_0001
(4) Producción de tinta de base acuosa
Se usaron la dispersión acuosa de las partículas de polímero que contienen pigmento 1 (contenido de sólidos: 22%) y la dispersión acuosa de las partículas de polímero insoluble en agua libres de pigmento 2 (contenido de sólidos: 40%) para producir una tinta de base acuosa 1. Más específicamente, se añadió agua sometida a intercambio iónico a la dispersión acuosa mixta de modo que el contenido del pigmento y las partículas de polímero insoluble en agua libres de pigmento 2 en la tinta resultante eran del 5% y el 2%, respectivamente, y luego se añadió una disolución acuosa de hidróxido de sodio 1 N a la dispersión de modo que el valor de pH de la disolución resultante estaba dentro del intervalo de 8,5 a 10,0, y se mezclaron los respectivos componentes entre sí a la siguiente razón de composición, obteniendo de ese modo una disolución mixta. Se filtró la disolución mixta así obtenida a través del filtro de malla de 1,5 |im mencionado anteriormente, obteniendo de ese modo la tinta de base acuosa 1.
Mientras tanto, el contenido del componente polimérico en la tinta de base acuosa 1 era el contenido total del polímero insoluble en agua 1 y las partículas de polímero libres de pigmento 2, es decir, el 4,15%, y el contenido de agua en la tinta de base acuosa 1 era el resto suponiendo que la cantidad total de la tinta era el 100%.
<Composición>
Dispersión acuosa de partículas de polímero que contienen pigmento 1 (que tiene un contenido de
sólidos del 22% y que contiene 5 partes del pigmento negro y 2,15 partes del polímero insoluble en
agua 1) 32,5 partes Dispersión acuosa de partículas de polímero libres de pigmento 2 (contenido de sólidos: 40%) 5,0 partes Tensioactivo no iónico (monooctil éter de tripropilenglicol; número molar promedio de adición de óxido
de propileno: 3 mol) disponible de Kao Corporation 1,5 partes Propilenglicol 20,0 partes “SURFYNOL 104PG-50” (una disolución en propilenglicol de 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol; contenido de componente activo: 50%) disponible de Air Products & Chemicals, Inc., 2,0 partes “EMULGEN 120” (lauril éter de polioxietileno) disponible de Kao Corporation 2,0 partes Disolución acuosa de hidróxido de sodio 1 N 0,5 partes Mientras tanto, la cantidad de agua mezclada era una cantidad de agua contenida en la tinta cuyo contenido total se ajustó a 100 partes.
Se evaluaron los líquidos de limpieza 1 a 14 obtenidos anteriormente mediante los siguientes métodos. Los resultados se muestran en la tabla 3.
<Evaluación de la limpiabilidad>
Después de imprimir los caracteres o imágenes usando la tinta de base acuosa 1 obtenida en el ejemplo de producción 1, se limpiaron un cabezal de impresión y un cilindro portaplanchas de impresión en huecograbado usados para la impresión con un líquido de limpieza, y luego se midió la absorbancia del líquido de limpieza recuperado usando un espectrofotómetro ultravioleta-visible “U-3900” disponible de Hitachi High-Technologies Corporation para calcular las tasas de limpieza de la tinta según las siguientes fórmulas.
(1) Tasa de limpieza de la tinta del cabezal de impresión
Por separado, se diluyó la tinta de base acuosa 1 del ejemplo de producción 1 usada en la impresión con el líquido de limpieza 10000 veces para medir la absorbancia de la disolución diluida resultante de la tinta. El valor que era 10000 veces la absorbancia medida se definió como Abs(B).
Se cargó una impresora por chorro de tinta disponible de Trytech Co., Ltd., equipada con un cabezal de impresión (adaptable para 30 kHz) disponible de Kyocera Corporation con 100 ml de la tinta obtenida en el ejemplo de producción 1 para imprimir caracteres o imágenes en 50 hojas de un papel de impresión. A continuación, se hicieron fluir 100 ml del líquido de limpieza a través del cabezal de impresión y luego se recuperaron para medir la absorbancia del líquido de limpieza recuperado. El valor de dos veces el valor de absorbancia medido se definió como Abs(A).
La tasa de limpieza de la tinta del cabezal de impresión se calculó según la siguiente fórmula (1).
Tasa de limpieza de la tinta (%) = [Abs(A)/Abs(B)] x 100 (1)
(2) Tasa de limpieza de la tinta del cilindro portaplanchas de impresión en huecograbado
Se limpió un cilindro portaplanchas de impresión en huecograbado disponible de Think Laboratory Co., Ltd., en el que se depositaron 10 ml de la tinta después de usarla para la impresión con 10 l del líquido de limpieza durante 1 minuto mientras se giraba el cilindro, y luego se recuperó el líquido de limpieza usado para la limpieza para medir la absorbancia del líquido de limpieza recuperado. Puesto que se limpiaron 10 ml de la tinta con 10 l del líquido de limpieza, el valor de 1000 veces el valor de absorbancia medido se definió como Abs(C) y la tasa de limpieza de la tinta del cilindro portaplanchas de impresión en huecograbado se calculó según la siguiente fórmula (2).
Mientras tanto, la Abs(B) usada en la siguiente fórmula (2) es la misma que la usada para el cálculo de la tasa de limpieza de la tinta del cabezal de impresión.
Tasa de limpieza de la tinta (%) = [Abs(C)/Abs(B)] x 100 (2)
(3) Evaluación de tasas de limpieza de la tinta
Se evaluaron las respectivas tasas de limpieza de la tinta obtenidas anteriormente mediante seis categorías de 0 a 5 según las siguientes clasificaciones de evaluación para determinar la limpiabilidad del líquido de limpieza para la tinta. Cuando la categoría de las propiedades de limpieza de la tinta según las siguientes clasificaciones de evaluación era de 4 ó 5, se indicó que el líquido de limpieza tenía suficiente limpiabilidad para la tinta y podía usarse en aplicaciones prácticas. Los resultados se muestran en la tabla 3.
(Clasificaciones de evaluación)
5: La tasa de limpieza de la tinta era de no menos del 95%.
4: La tasa de limpieza de la tinta era de no menos del 90% y de menos del 95%.
3: La tasa de limpieza de la tinta era de no menos del 85% y de menos del 90%.
2: La tasa de limpieza de la tinta era de no menos del 80% y de menos del 85%.
1: La tasa de limpieza de la tinta era de no menos del 75% y de menos del 80%.
0: La tasa de limpieza de la tinta era de menos del 75%.
Las respectivas anotaciones con asterisco mostradas en la tabla 3 son las siguientes.
*1: Líquido de limpieza para tinta de huecograbado “NT602” (disolvente orgánico: acetato de etilo) disponible de TOYO INKCo., Ltd.
*2: La cantidad de agua sometida a intercambio iónico mezclada era el resto suponiendo que la cantidad total del líquido de limpieza era de 100 g.
*3: Contenido (%) del disolvente orgánico soluble en agua (B) en el líquido de limpieza.
[Componente (a-1)]
“SURFYNOL 104PG-50” (nombre comercial; una disolución en propilenglicol de 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol; contenido de componente activo: 50%) disponible de Air Products & Chemicals, Inc.
“SURFYNOL 104” (nombre comercial; 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol; contenido de componente activo: 100%) disponible de Air Products & Chemicals, Inc.
“SURFYNOL 420” (nombre comercial; aducto de OE de 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol; número molar promedio de adición de OE: 1 mol; contenido de componente activo: 100%) disponible de Air Products & Chemicals, Inc. “SURFYNOL 465” (nombre comercial; aducto de OE de 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol; número molar promedio de adición de OE: 10 mol; contenido de componente activo: 100%) disponible de Air Products & Chemicals, Inc. “SURFYNOL 485” (nombre comercial; aducto de OE de 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol; número molar promedio de adición de OE: 30 mol; contenido de componente activo: 100%) disponible de Air Products & Chemicals, Inc. [Componente (a-2)]
Tensioactivo 2-1: lauril éter de polioxietileno (número molar promedio de adición de OE: 12 mol).
Tensioactivo 2-2: fenil éter diestirenado de polioxietileno obtenido en el siguiente ejemplo de síntesis 1 (número molar promedio de adición de OE: 13 mol).
Ejemplo de síntesis 1 (Síntesis de tensioactivo 2-2)
Se cargó un autoclave equipado con un agitador, un controlador de temperatura y un dispositivo de entrada de óxido de etileno con 608 g (2 mol) de fenol diestirenado disponible de Kawaguchi Chemical Industry Co. Ltd., y 0,56 g (0,01 mol) de hidróxido de potasio, y luego se mantuvo el interior del autoclave a 110°C bajo 1,3 kPa durante 30 minutos para eliminar el agua del mismo. Después de eso, se reemplazó la atmósfera interior del autoclave por nitrógeno y se calentó hasta 145°C, y luego se introdujeron 1144 g (26 mol) de óxido de etileno en el autoclave bajo una presión (presión manométrica) de 3,5 kg/cm2. Se sometió el contenido del autoclave a una reacción de adición entre los mismos hasta alcanzar una presión constante a 145°C, y se envejeció la mezcla de reacción resultante a 145°C durante 1 hora y luego se enfrió hasta 80°C. A continuación, se cargó un adsorbente de álcali inorgánico en el autoclave, y se sometió el contenido del autoclave a un tratamiento de filtración para retirar el hidróxido de potasio del mismo, obteniendo de ese modo fenil éter diestirenado de polioxietileno (número molar promedio de adición de OE: 13 mol).
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A partir de la tabla 3, se confirmó que los líquidos de limpieza obtenidos en los ejemplos 1 a 5 y 7 en los que se usaron el tensioactivo (A) y el disolvente orgánico soluble en agua (B) que contenía monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1) eran excelentes en cuanto a limpiabilidad para la tinta en comparación con los líquidos de limpieza obtenidos en los ejemplos comparativos 1 a 6.
El líquido de limpieza obtenido en el ejemplo comparativo 1 en el que no se usó el disolvente orgánico soluble en agua (B) que contenía monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1) se deterioró en cuanto a limpiabilidad en comparación con los líquidos de limpieza obtenidos en los ejemplos 1-5, 7 y el ejemplo de referencia 6.
El líquido de limpieza obtenido en el ejemplo comparativo 2 en el que no se usó tensioactivo (A) se deterioró en cuanto a limpiabilidad para la tinta en comparación con los líquidos de limpieza obtenidos en los ejemplos 1-5, 7 y el ejemplo de referencia 6.
El líquido de limpieza obtenido en el ejemplo comparativo 3 en el que se usó monobutil éter de dietilenglicol en lugar del monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1) se deterioró en cuanto a limpiabilidad en comparación con el líquido de limpieza obtenido en el ejemplo 3.
Los líquidos de limpieza obtenidos en los ejemplos comparativos 4 y 5 en los que no se usó el disolvente orgánico soluble en agua (B) que contenía monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1) no presentaban buena limpiabilidad para la tinta, aunque el contenido del disolvente orgánico soluble en agua (B) en los respectivos líquidos de limpieza era grande.
El líquido de limpieza obtenido en el ejemplo comparativo 6 en el que se usó propilenglicol en lugar del monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1) se deterioró en cuanto a limpiabilidad en comparación con el líquido de limpieza obtenido en el ejemplo 1.
Además, los líquidos de limpieza obtenidos en los ejemplos 1-5, 7 y el ejemplo de referencia 6 eran superiores en cuanto a limpiabilidad con respecto al líquido de limpieza disponible comercialmente para la impresión en huecograbado usado en el ejemplo de referencia 1.
Aplicabilidad industrial
El líquido de limpieza de la presente invención es excelente en cuanto a limpiabilidad para la tinta y, por tanto, puede usarse de manera adecuada como líquido de limpieza para una tinta de base acuosa que contiene un pigmento y un polímero insoluble en agua, en particular, como líquido de limpieza para una tinta de base acuosa para impresión en huecograbado o una tinta de base acuosa para impresión por chorro de tinta.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Líquido de limpieza para una tinta de base acuosa que comprende un pigmento y un polímero insoluble en agua, comprendiendo dicho líquido de limpieza (A) un tensioactivo, (B) un disolvente orgánico soluble en agua que comprende (b-1) monoisopropil éter de dietilenglicol, y agua, en el que
    el tensioactivo (A) comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en (a-1) un acetilenglicol o un aducto de óxido de etileno del acetilenglicol, y (a-2) un alquil éter de polietilenglicol que comprende un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o un aril éter de polietilenglicol que comprende un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono,
    el disolvente orgánico soluble en agua (B) comprende además (b-2) un compuesto que tiene un parámetro de solubilidad, valor de SP, de no menos de 20 (MPa)1/2 y no más de 35 (MPa)1/2, que es un SP de Hansen calculado según la siguiente ecuación:
    Figure imgf000027_0001
    en la que 8d es un elemento de fuerza de dispersión de London, 8p es un elemento de fuerza intermolecular dipolar y 8h es un elemento de enlace de hidrógeno,
    en el que el compuesto (b-2) es un alcohol polihidroxilado, y
    el contenido del disolvente orgánico soluble en agua (B) en el líquido de limpieza es de no menos del 5% en masa y no más del 30% en masa.
  2. 2. Líquido de limpieza según la reivindicación 1, en el que el contenido total del acetilenglicol o el aducto de óxido de etileno del acetilenglicol (a-1) y el alquil éter de polietilenglicol que contiene un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o el aril éter de polietilenglicol que contiene un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono (a-2) en el tensioactivo (A) es de no menos del 80% en masa.
  3. 3. Líquido de limpieza según la reivindicación 1 ó 2, en el que la razón en masa del compuesto (b-2) con respecto al monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1), (b-2)/(b-1), es de no menos de 0,03 y no más de 3.
  4. 4. Líquido de limpieza según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el contenido del monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1) en el líquido de limpieza es de no menos del 3% en masa y no más del 25% en masa.
  5. 5. Líquido de limpieza según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el contenido total de monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1) y el compuesto (b-2) en el disolvente orgánico soluble en agua (B) es de no menos del 80% en masa.
  6. 6. Líquido de limpieza según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que un número molar promedio de adición de óxido de etileno del acetilenglicol o el aducto de óxido de etileno del acetilenglicol (a-1) es de no menos de 0 mol y no más de 35 mol.
  7. 7. Líquido de limpieza según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el alquil éter de polietilenglicol que comprende un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o el aril éter de polietilenglicol que comprende un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono (a-2) se representa por la siguiente fórmula (1):
    R1O-(OE)n-H (1)
    en la que R1 es un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono; OE es un grupo derivado de óxido de etileno; y n es un número molar promedio de adición de OE.
  8. 8. Líquido de limpieza según la reivindicación 7, en el que el número molar promedio n de adición de OE en la fórmula (1) es de no menos de 4 y no más de 30.
  9. 9. Líquido de limpieza según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el acetilenglicol o el aducto de óxido de etileno del acetilenglicol (a-1) se usa en combinación con el alquil éter de polietilenglicol que comprende un grupo alquilo que tiene no menos de 8 átomos de carbono o el aril éter de polietilenglicol que comprende un grupo arilo que tiene no menos de 6 átomos de carbono (a-2).
  10. 10. Líquido de limpieza según la reivindicación 9, en el que la razón en masa del componente (a-1) con respecto al componente (a-2), (a-1)/(a-2), es de no menos de 0,1 y no más de 2.
  11. 11. Líquido de limpieza según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la razón en masa del tensioactivo (A) con respecto al monoisopropil éter de dietilenglicol (b-1), (A)/(b-1), es de no menos de 0,01 y no más de 2.
  12. 12. Método de limpieza de una tinta de base acuosa, que comprende la etapa de permitir que la tinta de base acuosa que comprende un pigmento y un polímero insoluble en agua se ponga en contacto con el líquido de limpieza según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
  13. 13. Método de limpieza de una tinta de base acuosa según la reivindicación 12, en el que la tinta de base acuosa se usa para impresión en huecograbado o impresión por chorro de tinta.
  14. 14. Método de limpieza de una tinta de base acuosa según la reivindicación 12 ó 13, en el que el polímero insoluble en agua es un polímero acrílico.
  15. 15. Uso del líquido de limpieza según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, como líquido de limpieza para la limpieza de una tinta de base acuosa que comprende un pigmento y un polímero insoluble en agua.
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