ES2945574T3

ES2945574T3 - Composición acuosa para registro de chorro de tinta

Info

Publication number: ES2945574T3
Application number: ES19793638T
Authority: ES
Inventors: Takahiro Maeda; Teruyuki Fukuda; Tomohiko Nagano
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2039-04-23
Also published as: JP7283966B2; WO2019208567A1; US20210238437A1; JP2019189867A; EP3785925B1; EP3785925A1; CN112020441A; EP3785925A4; CN112020441B

Abstract

La presente invención se refiere a: [1] una composición acuosa para impresión por inyección de tinta, que comprende: un isocianato A de tipo bloque, al menos un compuesto B seleccionado entre un compuesto de carbodiimida y un compuesto de oxazolina, y agua; [2] un líquido de revestimiento para grabación por inyección de tinta, conteniendo el líquido de revestimiento la composición acuosa descrita en [1]; [3] un juego de tintas para grabación por chorro de tinta, el juego de tintas que contiene la composición acuosa descrita en [1] y una tinta a base de agua que contiene un pigmento, donde la composición acuosa y/o la tinta contienen una resina que tiene un grupo reactivo que sufre una reacción de reticulación con al menos el compuesto B; y [4] un método de grabación por inyección de tinta que comprende un paso 1 y un paso 2, y utiliza la composición acuosa descrita en [1] y la tinta a base de agua que contiene un pigmento, (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composición acuosa para registro de chorro de tinta

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición acuosa para impresión por chorro de tinta, a un líquido de recubrimiento para impresión por chorro de tinta, a un conjunto de tinta para impresión por chorro de tinta y a un método de impresión por chorro de tinta.

Antecedentes de la invención

Desde el punto de vista de mejorar la resistencia al agua y la resistencia a la intemperie de un material impreso, se ha propuesto una tinta que usa un pigmento como colorante. Sin embargo, cuando se imprimen caracteres o imágenes en un medio de impresión de baja absorción de tinta tal como un papel estucado o una película de resina, etc., las partículas de pigmento tienden a permanecer en una superficie del medio de impresión después de la impresión. Por este motivo, cuando se aplica cualquier estímulo a una superficie del material impreso, es probable que las partículas de pigmento se desprendan del medio de impresión, de modo que el material impreso que usa el pigmento tiende a deteriorarse en cuanto a la solidez de imagen en comparación con un material impreso que usa un tinte como colorante de la tinta que se inhibe de permanecer en forma de partículas en la superficie del medio de impresión. En consecuencia, con el fin de mejorar la solidez de imagen del material impreso obtenido usando la tinta con pigmento, se ha desarrollado una composición acuosa, tal como un líquido de recubrimiento, etc., que puede usarse en combinación con la tinta con pigmento.

Por ejemplo, el documento JP 2017-149812A (documento de patente 1) tiene como objetivo mejorar la solidez de una tinta con pigmento tal como la solidez a la fricción, la solidez al lavado, etc., sin deteriorar la fiabilidad de expulsión, y divulga un líquido de recubrimiento superior para impresión de material textil por chorro de tinta que contiene una resina dispersable en agua, un disolvente orgánico soluble en agua que contiene una pluralidad de grupos hidroxilo en una estructura molecular del mismo, un componente de reticulación y agua, en el que un compuesto de isocianato bloqueado o un compuesto de carbodiimida está contenido como componente de reticulación.

Además, el documento WO 2011/051711A (documento de patente 2) divulga un método para imprimir imágenes en un sustrato que incluye la etapa de aplicar al sustrato una tinta que contiene partículas de pigmento que albergan polímero y un medio acuoso mediante una impresora de chorro de tinta, y la etapa de reticular las partículas de pigmento que albergan polímero con un segundo agente de reticulación, en el que el primer contacto entre la tinta y el segundo agente de reticulación se lleva a cabo en el aire o en el sustrato cuando la tinta y el segundo agente de reticulación se expulsan a través de boquillas diferentes respectivas entre sí sobre el sustrato. En el documento de patente 2 también se describe que el segundo agente de reticulación es un compuesto que contiene dos o más grupos seleccionados del grupo que consiste en un grupo carbodiimida, un grupo oxazolina, un grupo isocianato, y similares.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a una composición acuosa para impresión por chorro de tinta, que contiene un isocianato bloqueado A, al menos un compuesto B seleccionado del grupo que consiste en un compuesto de carbodiimida y un compuesto de oxazolina, y agua, y está caracterizada porque la razón en masa del isocianato bloqueado A con respecto al compuesto B (A/B) es de no menos de 3 y de no más de 15.

Descripción detallada de la invención

Tal como se describe en los documentos de patente 1 y 2, convencionalmente se han usado agentes de reticulación tales como un compuesto de isocianato bloqueado, un compuesto de carbodiimida, un compuesto de oxazolina, etc. Sin embargo, más específicamente, en estos documentos de patente, los agentes de reticulación respectivos usados en los mismos contienen simplemente una única clase de compuesto, y no hay ninguna descripción referente a un líquido de recubrimiento que contiene una pluralidad de agentes de reticulación, es decir, convencionalmente no se han realizado estudios referentes al uso de un líquido de recubrimiento que contiene una pluralidad de agentes de reticulación de este tipo. Además, se ha producido el problema de que el líquido de recubrimiento que contiene una pluralidad de agentes de reticulación se deteriora en cuanto a estabilidad en almacenamiento dependiendo de las clases de agentes de reticulación.

Mientras tanto, el método de impresión por chorro de tinta es más adecuado para la producción de un pequeño número, pero muchas clases, de materiales impresos que los métodos de impresión análogos tales como un método de impresión por huecograbado, etc., y, por tanto, se ha demandado aplicar el método de impresión por chorro de tinta a una gama todavía más amplia de medios de impresión. Con el aumento en las clases de medios de impresión a los que se aplica el método de impresión por chorro de tinta, en los campos de aplicación de impresión comerciales o industriales que usan medios de impresión tales como un papel estucado o una película de resina, se ha requerido que se mejore adicionalmente el material impreso resultante, en particular, en cuanto a solidez de imagen, por ejemplo, solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a un sustrato tal como una película de resina, etc., (también denominadas a continuación en el presente documento simplemente “propiedades de adhesión a sustrato”).

Además, como sustrato de envase para recipientes usados, por ejemplo, en los campos de aplicación alimentarios o médicos, tales como una botella de PET y una cubierta de plástico, se han usado ampliamente películas de resina termorretráctiles. Un sustrato de envase de este tipo puede usarse para imprimir no sólo diseños de envase, sino también información importante incluyendo información de producto tal como declaraciones de eficacia, uso, fecha de caducidad, número de lote, etc., en el mismo. Por este motivo, también se ha requerido que se mejoren incluso aquellos materiales impresos que usan las películas de resina termorretráctiles en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato.

La presente invención es capaz de proporcionar una composición acuosa para impresión por chorro de tinta que es excelente en cuanto a estabilidad en almacenamiento. Además, la presente invención se refiere a una composición acuosa para impresión por chorro de tinta que es capaz de proporcionar un material impreso que es excelente en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato incorporando una resina en la composición acuosa o usando la composición acuosa en combinación con una tinta a base de agua que contiene la resina, un líquido de recubrimiento para impresión por chorro de tinta que contiene la composición acuosa, un conjunto de tinta para impresión por chorro de tinta que contiene la composición acuosa y la tinta a base de agua, y un método de impresión por chorro de tinta que usa la composición acuosa y la tinta a base de agua. Mientras tanto, el término “baja absorción de agua”, tal como se usa en la presente memoria descriptiva, es un concepto que se pretende que incluya tanto propiedades de baja absorción de agua como propiedades de nula absorción de agua, y significa que la absorción de agua del medio de impresión es de no menos de 0 g/m2 y no más de 10 g/m2 tal como se mide en condiciones tales que el tiempo de contacto entre el medio de impresión y agua pura es de 100 milisegundos. La absorción de agua puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.

Además, el término “impresión”, tal como se usa en la presente memoria descriptiva, significa un concepto que incluye una operación de impresión o mecanografiado para imprimir caracteres o imágenes, y el término “material impreso”, tal como se usa en la presente memoria descriptiva, significa un concepto que incluye materiales impresos o materiales mecanografiados en los que se imprimen caracteres o imágenes.

Los presentes inventores han hallado que, usando un isocianato bloqueado en combinación con al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un compuesto de carbodiimida y un compuesto de oxazolina, es posible obtener una composición acuosa que es excelente en cuanto a estabilidad en almacenamiento, y además, usando la composición acuosa en combinación con una tinta a base de agua, es posible obtener un material impreso que puede mejorarse en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato.

Es decir, la presente invención se refiere a los siguientes aspectos [1] a [6].

[1] Una composición acuosa para impresión por chorro de tinta, que contiene un isocianato bloqueado A, al menos un compuesto B seleccionado del grupo que consiste en un compuesto de carbodiimida y un compuesto de oxazolina, y agua, caracterizada porque la razón en masa del isocianato bloqueado A con respecto al compuesto B (A/B) es de no menos de 3 y no más de 15.

[2] Un líquido de recubrimiento para impresión por chorro de tinta, que contiene la composición acuosa para impresión por chorro de tinta según el aspecto [1] anterior,

[3] Un conjunto de tinta para impresión por chorro de tinta, que contiene la composición acuosa para impresión por chorro de tinta según el aspecto [1] anterior y una tinta a base de agua que contiene un pigmento,

en el que al menos una de la composición acuosa para impresión por chorro de tinta y la tinta a base de agua contiene una resina que contiene un grupo reactivo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación al menos con el compuesto B.

[4] Un método de impresión por chorro de tinta que usa la composición acuosa para impresión por chorro de tinta según el aspecto [1] anterior y una tinta a base de agua que contiene un pigmento, en el que al menos una de la composición acuosa para impresión por chorro de tinta y la tinta a base de agua contiene una resina que contiene un grupo reactivo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación al menos con el compuesto B, incluyendo dicho método de impresión por chorro de tinta las siguientes etapas 1 y 2:

etapa 1: expulsar la composición acuosa para impresión por chorro de tinta y la tinta a base de agua sobre una superficie de un medio de impresión mediante un método de chorreado de tinta para imprimir caracteres o imágenes en el mismo; y

etapa 2: someter el isocianato bloqueado A, el compuesto B y la resina que están presentes en los caracteres o las imágenes impresos en la etapa 1 a una reacción de reticulación.

[5] Un uso de la composición acuosa para impresión por chorro de tinta según el aspecto [1] como composición para mejorar las propiedades de fijación de una tinta para impresión por chorro de tinta.

[6] Un uso del conjunto de tinta para impresión por chorro de tinta según el aspecto [3] para impresión por chorro de tinta.

Según la presente invención, es posible proporcionar una composición acuosa para impresión por chorro de tinta que es excelente en cuanto a estabilidad en almacenamiento, y además es posible proporcionar una composición acuosa para impresión por chorro de tinta que es capaz de proporcionar un material impreso que es excelente en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato incorporando una resina en la composición acuosa o usando la composición acuosa en combinación con una tinta a base de agua que contiene la resina, un líquido de recubrimiento para impresión por chorro de tinta que contiene la composición acuosa, un conjunto de tinta que contiene la composición acuosa y la tinta a base de agua, y un método de impresión por chorro de tinta que usa la composición acuosa y la tinta a base de agua.

[Composición acuosa para impresión por chorro de tinta]

La composición acuosa para impresión por chorro de tinta según la presente invención (también denominada a continuación en el presente documento simplemente “composición acuosa”) contiene un isocianato bloqueado A (también denominado a continuación en el presente documento simplemente “isocianato A”), al menos un compuesto B seleccionado del grupo que consiste en un compuesto de carbodiimida y un compuesto de oxazolina (también denominado a continuación en el presente documento simplemente “compuesto B”), y agua, y está caracterizada porque la razón en masa del isocianato bloqueado A con respecto al compuesto B (A/B) es de no menos de 3 y no más de 15.

Mientras tanto, el término “acuoso”, tal como se usa en la presente invención, significa que el agua tiene un mayor contenido entre los componentes de un medio contenido en la composición acuosa.

Además, el término “isocianato bloqueado”, tal como se usa en la presente invención, significa un compuesto de poliisocianato cuyos grupos isocianato están bloqueados con un agente bloqueante.

La composición acuosa de la presente invención es excelente en cuanto a estabilidad en almacenamiento, y también es capaz de proporcionar un material impreso que es excelente en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato cuando se usa en combinación con una tinta. Se considera que el motivo por el cual pueden lograrse los efectos ventajosos anteriormente mencionados mediante la presente invención es el siguiente, aunque aún no se determina claramente.

Es decir, en la presente invención, se considera que aunque el isocianato bloqueado se usa en combinación con el al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un compuesto de carbodiimida y un compuesto de oxazolina, la reacción entre los compuestos respectivos en el sistema acuoso que usa estos compuestos en combinación entre sí apenas tiende a producirse, independientemente de si las clases de compuestos son idénticas o diferentes entre sí. Además, se considera que, dado que estos compuestos se disuelven o dispersan bien en agua, la composición acuosa resultante es excelente en cuanto a estabilidad en almacenamiento.

Además, en general, al llevar a cabo la impresión por chorro de tinta, después de que la tinta impacte sobre una superficie de un medio de impresión de nula absorción de agua tal como una película de resina, las partículas de pigmento contenidas en la tinta tienden a permanecer adheridas sobre una superficie del medio de impresión sin penetrar en el medio de impresión. En la presente invención, la composición acuosa se pone en contacto con la tinta, de modo que el isocianato bloqueado, el al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un compuesto de carbodiimida y un compuesto de oxazolina, y la resina contenidos en la composición acuosa o la tinta a base de agua se someten a una reacción de reticulación entre sí. El isocianato bloqueado se regenera para dar un isocianato activo mediante disociación de un agente bloqueante a partir del mismo y, por tanto, presenta una alta reactividad con el compuesto que contiene hidrógeno activo. Se considera que cuando se calientan los caracteres o las imágenes impresos formados por la composición acuosa y la tinta, el compuesto de carbodiimida o el compuesto de oxazolina reacciona con el grupo reactivo de la resina contenida en la composición acuosa o la tinta en asociación con la evaporación de agua a partir de los mismos para formar de ese modo una estructura reticulada entre los mismos. Por otro lado, también se considera que, con el avance del calentamiento, se permite que avance la disociación del agente bloqueante a partir del isocianato bloqueado, y el isocianato activo regenerado forma una estructura autorreticulada entre las moléculas del mismo, que es similar a una red polimérica interpenetrante (IPN), de modo que se forma una película de recubrimiento de la tinta que tiene una estructura reticulada firme en el medio de impresión. Por tanto, se estima que las dos clases diferentes de mecanismos de reticulación sirven para fijar las partículas de pigmento sobre el medio de impresión, de modo que se mejora el material impreso resultante en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato.

El isocianato A se forma bloqueando grupos isocianato del compuesto de poliisocianato con el agente bloqueante. Dado que los grupos isocianato que tienen una alta reactividad se bloquean con el agente bloqueante para estabilizar los grupos isocianato, es posible no sólo mejorar la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa, sino también formar una película de recubrimiento firme de la tinta después de la reacción de reticulación. El compuesto de poliisocianato es un compuesto que contiene dos o más grupos isocianato en una molécula del mismo. Los ejemplos del compuesto de poliisocianato incluyen un isocianato alifático, un isocianato alicíclico, un isocianato alifático aromático, un isocianato aromático, etc., y productos modificados de estos compuestos. Los ejemplos de los productos modificados del compuesto de poliisocianato incluyen multímeros tales como un isocianurato, etc.; compuestos de biuret; aductos del compuesto de poliisocianato con un alcohol polihidroxilado tales como trimetilolpropano y pentaeritritol.

El isocianato alifático es preferiblemente un diisocianato que contiene un grupo hidrocarburo alifático lineal o ramificado entre dos grupos isocianato del mismo. El número de átomos de carbono del grupo hidrocarburo alifático es preferiblemente de no menos de 2 y más preferiblemente de no menos de 3, y también es preferiblemente de no más de 10, más preferiblemente de no más de 9 e incluso más preferiblemente de no más de 8. Los ejemplos específicos del isocianato alifático incluyen diisocianato de tetrametileno, diisocianato de pentametileno, diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de heptametileno, diisocianato de octametileno, diisocianato de decametileno, diisocianato de dodecametileno, diisocianato de 2,2,4- ó 2,4,4-trimetilhexametileno, y similares.

Los ejemplos del isocianato alicíclico incluyen diisocianato de xilileno hidrogenado (H6XDI), diisocianato de 1,4-ciclohexano, diisocianato de 4,4'-diciclohexilmetano (H12MDI), diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de 2,5-ó 2,6-norbornano, y similares.

Los ejemplos del isocianato alifático aromático incluyen diisocianato de m- o p-xilileno (XDI), diisocianato de tetrametilxilileno (TMXDI), y similares.

Los ejemplos del isocianato aromático incluyen diisocianato de 1,3- ó 1,4-fenileno, diisocianato de 2,4- ó 2,6-tolileno (TDI), diisocianato de 4,4'- ó 2,4'-difenilmetano (MDI), isocianato de m- o p-isocianato-fenilsulfonilo, 4,4'-diisocianatobifenilo, 4,4'-diisocianato-3,3'-dimetilbifenilo, diisocianato de 1,5-naftileno, 2,6-dimetilbenceno-1,4-diisocianato, y similares.

Entre estos compuestos, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa, la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un diisocianato alifático, un diisocianato alicíclico y productos modificados de estos compuestos; se prefiere más al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de xilileno hidrogenado (H6XDI), diisocianato de 4,4'-diciclohexilmetano (H12MDI) y productos modificados de estos compuestos; se prefieren incluso más diisocianato de hexametileno (HDI) y productos modificados del mismo y se prefiere incluso aún más un trímero de HDI que contiene un anillo de isocianurato. Los ejemplos del agente bloqueante incluyen aminas tales como 3,5-dimetilpirazol (DMP), 1,2,4-triazol, diisopropilamina, etc.; fenoles tales como fenol, cresol, etc.; oximas tales como metil etil cetoxima, etc.; lactamas tales como g-caprolactama, etc.; y compuestos que contienen hidrógeno activo, por ejemplo, compuestos de metileno activos tales como malonato de dietilo, acetoacetato de etilo, etc. Entre estos agentes bloqueantes, desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato de la composición acuosa se prefiere 3,5-dimetilpirazol.

La temperatura de disociación del isocianato A es preferiblemente no inferior a 100°C y más preferiblemente no inferior a 110°C desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, y también es preferiblemente no superior a 200°C, más preferiblemente no superior a 180°C, incluso más preferiblemente no superior a 160°C, incluso aún más preferiblemente no superior a 140°C y todavía incluso aún más preferiblemente no superior a 130°C desde el punto de vista de suprimir el daño al medio de impresión tal como la deformación del mismo, etc.

El equivalente de grupo isocianato del isocianato A es preferiblemente de no menos de 300, más preferiblemente de no menos de 500 e incluso más preferiblemente de no menos de 700, y también es preferiblemente de no más de 4.000, más preferiblemente de no más de 3.000, incluso más preferiblemente de no más de 2.000, incluso aún más preferiblemente de no más de 1.500 y todavía incluso aún más preferiblemente de no más de 1.200, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa, la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante. Adicionalmente, el equivalente de grupo isocianato del isocianato A, tal como se usa en el presente documento, significa la masa del isocianato A por 1 mol del grupo isocianato.

Los ejemplos de productos disponibles comercialmente del isocianato A incluyen los isocianatos bloqueados Trixene “Aqua BI 200”, “Aqua BI 220”, “BI 7950”, “BI 7951”, “BI 7960”, “BI 7961”, “BI 7982”, “BI 7990”, “BI 7991” y “BI 7992” (nombres comerciales) todos ellos disponibles de Baxenden Chemicals Ltd.; “DM-6400”, “MEIKANATE DM-3031C0NC”, “MEIKANATE DM-35HC”, “MEIKANATE TP-10”, “MEIKANATE CX”, “SU-268A”, “NBP-873D” y “NBP-211” (nombres comerciales) todos ellos disponibles de Meisei Chemical Works, Ltd.; “ELASTRON BN-69”, “ELASTRON BN-77”, “ELASTRON BN-27” y “ELASTRON BN-11” (nombres comerciales) todos ellos disponibles de DKS Co., Ltd.; “TAKENATE WB-700”, “TAKENATE WB-770” y “TAKENATE WB-920” (nombres comerciales) todos ellos disponibles de Mitsui Chemicals Polyurethanes, Inc.; “DURANATE MF-K60B”, “DURANATE SBN-70D”, “DURANATE MF-B60B”, “DURANATE MF-B90B”, “DURANATE 17B-60P”, “DURANATE TPA-B80B”, “DURANATE TPA-B80E” y “DURANATE E402-B80B” (nombres comerciales) todos ellos disponibles de Asahi Kasei Corporation; “FIXER N” disponible de Matsui Shikiso Chemical Co., Ltd.; y similares.

La composición acuosa de la presente invención contiene al menos un compuesto B seleccionado del grupo que consiste en un compuesto de carbodiimida y un compuesto de oxazolina. Usando el isocianato A en combinación con el compuesto B, es posible no sólo mejorar la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa, sino también formar una película de recubrimiento firme de la tinta después de la reacción de reticulación.

(Compuesto de carbodiimida)

El compuesto de carbodiimida es preferiblemente un compuesto de policarbodiimida que contiene dos o más grupos carbodiimida en una molécula del mismo desde el punto de vista de mejorar la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa, la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante. El compuesto de policarbodiimida es preferiblemente un polímero que contiene dos o más grupos carbodiimida (también denominado a continuación en el presente documento simplemente “polímero que contiene grupos carbodiimida”).

El polímero que contiene grupos carbodiimida se produce preferiblemente, por ejemplo, ocupando los extremos de grupos isocianato de extremo de un producto de reacción de condensación obtenido sometiendo los diisocianatos a una reacción de condensación por descarbonación en presencia de un catalizador de carbodiimidación, con un grupo hidrófilo.

Los ejemplos de los diisocianatos usados en la reacción de condensación por descarbonación incluyen diisocianatos alifáticos tales como diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de decametileno, diisocianato de 2,4,4-trimetilhexametileno, etc.; diisocianatos alicíclicos tales como diisocianato de 4,4'-diciclohexilmetano (H12MDI), diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de 2,5- ó 2,6-norbornano, diisocianato de xilileno hidrogenado (H6XDI), diisocianato de tolileno hidrogenado, 2,4-bis-(8-isocianatooctil)-1,3-dioctilciclobutano (0CDI), etc.; diisocianatos alifáticos aromáticos tales como diisocianato de m- o p-xilileno (XDI), diisocianato de tetrametilxilileno (TMXDI), etc.; diisocianatos aromáticos tales como diisocianato de 2,4,6-triisopropilfenilo (TIDI), diisocianato de 4,4'- ó 2',4-difenilmetano (MDI), diisocianato de 2,4- ó 2,6-tolileno (TDI), etc.; y similares.

El compuesto usado para ocupar los extremos de los grupos isocianato de extremo del producto de reacción de condensación es un compuesto que contiene un grupo funcional que es capaz de reaccionar con los grupos isocianato. Los ejemplos de un compuesto de este tipo incluyen monometil éter de polietilenglicol, monometil éter de polipropilenglicol, y similares. Entre estos compuestos, desde el punto de vista de mejorar capacidad de combinación del polímero que contiene grupos carbodiimida en la composición acuosa y la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa, se prefiere monometil éter de polietilenglicol. Controlando el número molar de adición de óxido de etileno al monometil éter de polietilenglicol, el polímero que contiene grupos carbodiimida resultante puede combinarse en forma de una emulsión o una disolución acuosa en la composición acuosa.

El equivalente de grupo carbodiimida del polímero que contiene grupos carbodiimida es preferiblemente de no menos de 200 y más preferiblemente de no menos de 300 desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, y también es preferiblemente de no más de 650, más preferiblemente de no más de 500 e incluso más preferiblemente de no más de 400 desde el punto de vista de mejorar la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa. Adicionalmente, el equivalente de grupo carbodiimida del polímero que contiene grupos carbodiimida, tal como se usa en el presente documento, significa la masa del polímero que contiene grupos carbodiimida por 1 mol del grupo carbodiimida.

Desde el punto de vista de mejorar la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa, la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, el compuesto de carbodiimida se combina preferiblemente en forma de una disolución acuosa o una emulsión del mismo en la composición acuosa. Además, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa, el compuesto de carbodiimida se combina preferiblemente en forma de una disolución acuosa del mismo en la composición acuosa.

Los ejemplos de productos disponibles comercialmente del polímero que contiene grupos carbodiimida incluyen “CARB0DILITE E-02”, “CARB0DILITE E-03A”, “CARB0DILITE E-05”, “CARB0DILITE V-02”, “CARB0DILITE V-02-L2” y “CARB0DILITE V-04” (nombres comerciales) todos ellos disponibles de Nisshinbo Chemical Inc., y similares. (Compuesto de oxazolina)

El compuesto de oxazolina es preferiblemente un compuesto de polioxazolina que contiene dos o más grupos oxazolina en una molécula del mismo desde el punto de vista de mejorar la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa, la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante. El compuesto de polioxazolina es preferiblemente un polímero que contiene grupos oxazolina (también denominado a continuación en el presente documento simplemente “polímero que contiene grupos oxazolina”).

El peso molecular promedio en número del polímero que contiene grupos oxazolina es preferiblemente de no menos de 1.000, más preferiblemente de no menos de 5.000 e incluso más preferiblemente de no menos de 10.000, y también es preferiblemente de no más de 1.000.000, más preferiblemente de no más de 500.000, incluso más preferiblemente de no más de 100.000 e incluso aún más preferiblemente de no más de 50.000, desde el punto de vista de aumentar la reactividad del polímero que contiene grupos oxazolina.

Como polímero que contiene grupos oxazolina, puede usarse un polímero cuya cadena principal tiene un esqueleto acrílico, un polímero cuya cadena principal tiene un esqueleto de estireno-acrílico, un polímero cuya cadena principal tiene un esqueleto de estireno, un polímero cuya cadena principal tiene un esqueleto de acrilonitrilo-estireno, y similares.

El equivalente de grupo oxazolina del polímero que contiene grupos oxazolina es preferiblemente de no menos de 120 y más preferiblemente de no menos de 160, y también es preferiblemente de no más de 800, más preferiblemente de no más de 600 e incluso más preferiblemente de no más de 300, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa, la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante. Adicionalmente, el equivalente de grupo oxazolina del polímero que contiene grupos oxazolina, tal como se usa en el presente documento, significa la masa del polímero que contiene grupos oxazolina por 1 mol del grupo oxazolina.

Los ejemplos de productos disponibles comercialmente del polímero que contiene grupos oxazolina incluyen los productos de la serie “EP0CR0SS WS” (del tipo solubles en agua) tales como “EP0CR0SS WS-300”, “EP^oC^r0SS WS-500”, “EP0CR0SS WS-700”, etc., todos ellos disponibles de Nippon Shokubai Co., Ltd.; los productos de la serie “EP0CR0SS K” (del tipo emulsión) tales como “EP0CR0SS K-2010E”, “EP0CR0SS K-2020E”, etc., (nombres comerciales) todos ellos disponibles de Nippon Shokubai Co., Ltd.; y similares.

Como combinación del isocianato A y el compuesto B usada en la composición acuosa de la presente invención, desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, se prefiere una combinación del isocianato A y el compuesto de carbodiimida o una combinación del isocianato A y el compuesto de oxazolina; se prefiere más una combinación del isocianato A y el compuesto de carbodiimida; se prefiere incluso más una combinación de al menos un isocianato A seleccionado del grupo que consiste en un diisocianato alifático, un diisocianato alicíclico y productos modificados de estos compuestos, y el polímero que contiene grupos carbodiimida; se prefiere incluso aún más una combinación de al menos un isocianato A seleccionado del grupo que consiste en diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de xilileno hidrogenado (H6XDI), diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI) y productos modificados de estos compuestos, y el polímero que contiene grupos carbodiimida; se prefiere todavía incluso aún más una combinación de diisocianato de hexametileno (HDI) o un producto modificado del mismo, y el polímero que contiene grupos carbodiimida; y se prefiere aún más una combinación de un trímero de HDI que contiene un anillo de isocianurato y el polímero que contiene grupos carbodiimida.

La composición acuosa de la presente invención puede contener además una resina que contiene un grupo reactivo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación con al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en el isocianato A y el compuesto B (también denominada a continuación en el presente documento simplemente “resina C”). Combinando la resina C en la composición acuosa, puede mejorarse la película de recubrimiento de la tinta en cuanto a densidad de la estructura reticulada formada a través de la resina C, de modo que es posible obtener una película de recubrimiento mucho más firme de la tinta. El grupo reactivo anteriormente mencionado puede ser un grupo reactivo de este tipo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación con al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en un grupo isocianato, un grupo carbodiimida y un grupo oxazolina. Los ejemplos específicos del grupo reactivo incluyen un grupo carboxilo, un grupo hidroxilo, un grupo amino, un grupo tiol, y similares.

Entre estas resinas C, se prefiere una resina que contiene un grupo reactivo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación al menos con el compuesto B. Usando una resina C de este tipo, incluso en el caso en que cuando la tinta usada en combinación con la composición acuosa anteriormente mencionada no contiene resina que contiene un grupo reactivo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación con el isocianato A o el compuesto B, es posible obtener un material impreso que es excelente en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato. Desde el mismo punto de vista tal como se describió anteriormente, como grupo reactivo, se prefiere un grupo funcional que es capaz de experimentar una reacción de reticulación con al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en un grupo carbodiimida y un grupo oxazolina. Los ejemplos de un grupo reactivo de este tipo incluyen un grupo carboxilo, un grupo hidroxilo, un grupo amino, un grupo tiol, y similares. Entre estos grupos reactivos, se prefiere al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en un grupo carboxilo y un grupo hidroxilo, y se prefiere más un grupo carboxilo (-COOM). Los ejemplos del grupo carboxilo incluyen un grupo que es capaz de liberar un ion de hidrógeno mediante disociación del mismo para mostrar acidez o una forma iónica del grupo formada por disociación del mismo (-COO-), etc. En la fórmula química anteriormente mencionada, M es un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, amonio o un amonio orgánico.

En el caso en que el grupo reactivo anteriormente mencionado es un grupo funcional que es capaz de experimentar una reacción de reticulación tanto con el isocianato A como con el compuesto B, el isocianato activo regenerado no sólo se somete a una reacción de autorreticulación, sino que también se somete a una reacción de reticulación con la resina C, de modo que la composición acuosa resultante puede mejorarse adicionalmente en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato.

Los ejemplos de la resina C incluyen una resina de poliuretano, una resina (met)acrílica, una resina de estireno-(met)acrílica, una resina de uretano-(met)acrílica, y similares. Entre estas resinas, se prefiere una resina de poliuretano que contiene un grupo carboxilo. Mientras tanto, en el caso en que la resina C es un copolímero, la resina C puede estar en forma de cualquiera de un copolímero al azar, un copolímero de bloque, un copolímero alternante y un copolímero de injerto. Adicionalmente, el término “(met)acrílico”, tal como se usa en el presente documento, significa al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en un grupo acrílico y un grupo metacrílico.

La resina de poliuretano que contiene un grupo carboxilo puede producirse, por ejemplo, sometiendo un compuesto orgánico que contiene dos o más grupos hidroxilo alcohólicos en una molécula del mismo (poliol), que incluye un ácido dialcanolcarboxílico, y un poliisocianato a una reacción de poliadición. Los ejemplos del ácido dialcanolcarboxílico incluyen ácido dimetilolbutanoico, ácido dimetilolpropiónico y sales de estos ácidos, etc.

El poliol no está limitado particularmente siempre que contenga dos o más grupos hidroxilo alcohólicos en una molécula del mismo. Los ejemplos del poliol incluyen un policarbonato poliol, un poliéster poliol, un poliéter poliol, y similares.

Los ejemplos del poliisocianato incluyen un diisocianato alifático similar a una cadena tal como diisocianato de tetrametileno, diisocianato de 1,6-hexametileno, diisocianato de dodecametileno, diisocianato de trimetilhexametileno, diisocianato de lisina, etc.; un diisocianato alifático que tiene una estructura cíclica tal como diisocianato de isoforona, un diisocianato de xilileno hidrogenado, 4,4'-diisocianato de diciclohexilmetano. etc.; un diisocianato alifático que contiene anillo aromático tal como diisocianato de xilileno, diisocianato de tetrametilxilileno, etc.; un diisocianato aromático tal como diisocianato de tolileno, diisocianato de difenilmetano, etc.; y productos modificados de estos diisocianatos (tales como productos modificados que contienen carbodiimida, uretdiona y uretimina, etc.); y similares.

Los ejemplos del disolvente de reacción usado en la reacción de poliadición anteriormente mencionada incluyen acetona, metil etil cetona, tetrahidrofurano, dioxano, acetato de etilo, tolueno, xileno, y similares. En la reacción de poliadición anteriormente mencionada, también puede usarse un extensor de cadena o un terminador de reacción en combinación con los componentes anteriormente mencionados, si se requiere. Usando el extensor de cadena, es posible aumentar adicionalmente el peso molecular de la resina resultante. Como extensor de cadena, puede usarse un poliol y una poliamina. Además, como terminador de reacción, puede usarse un monoalcohol y una monoamina. La resina de poliuretano se usa preferiblemente en forma de una dispersión obtenida dispersando la resina en un medio a base de agua (también denominada a continuación en el presente documento simplemente “emulsión”). La emulsión de la resina de poliuretano también puede contener un dispersante tal como un tensioactivo, si se requiere. El índice de acidez de la resina de poliuretano es preferiblemente de no menos de 5 mg de K0H/g, más preferiblemente de no menos de 10 mg de K0H/g e incluso más preferiblemente de no menos de 15 mg de K0H/g, y también es preferiblemente de no más de 30 mg de K0H/g, más preferiblemente de no más de 25 mg de K0H/g e incluso más preferiblemente de no más de 20 mg de K0H/g.

Los ejemplos específicos de productos disponibles comercialmente de la resina de poliuretano incluyen los productos de la serie “SUPERFLEX” disponibles de DKS Co., Ltd., los productos de la serie “SANCURE” disponibles de The Lubrizol Corporation, los productos de la serie “TAKELAC W” disponibles de Mitsui Chemicals, Inc., los productos de la serie “PERMARIN” disponibles de Sanyo Chemical Industries, Ltd., los productos de la serie “NeoRez R” disponibles de DSM Coating Resins, Inc., los productos de la serie “ADEKA B0NTIGHTER HUX” disponibles de ADEKA Corporation, y similares.

La composición acuosa de la presente invención contiene además preferiblemente un disolvente orgánico soluble en agua D desde el punto de vista de mejorar la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa y también de mejorar las propiedades de expulsión de la composición acuosa cuando se expulsa mediante un método de expulsión de chorro de tinta, así como desde el punto de vista de no sólo suprimir la aparición de un flujo de gotitas debido a la diferencia en la presión osmótica entre la composición acuosa y la tinta cuando ambas se ponen en contacto entre sí para obtener caracteres o imágenes impresos uniformes, sino también formar una película de recubrimiento lisa de la tinta para mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato de los caracteres o las imágenes impresos resultantes.

El “disolvente orgánico soluble en agua”, tal como se usa en la presente invención, significa un disolvente orgánico de este tipo cuya solubilidad en agua tal como se mide disolviendo el disolvente orgánico en 100 ml de agua a 25°C es de no menos de 10 ml.

El punto de ebullición del disolvente orgánico soluble en agua D es preferiblemente no inferior a 150°C, más preferiblemente no inferior a 160°C, incluso más preferiblemente no inferior a 170°C e incluso aún más preferiblemente no inferior a 180°C, y también es preferiblemente no superior a 240°C, más preferiblemente no superior a 230°C, incluso más preferiblemente no superior a 220°C e incluso aún más preferiblemente no superior a 210°C.

En el caso en que se usen dos o más disolventes orgánicos solubles en agua en combinación entre sí como disolvente orgánico soluble en agua D, el punto de ebullición del disolvente orgánico soluble en agua D significa un valor medio ponderado de los puntos de ebullición de los disolventes orgánicos respectivos que se ponderan por el contenido (% en masa) de los disolventes orgánicos.

Los ejemplos del disolvente orgánico soluble en agua D incluyen un alcohol polihidroxilado, un alquil éter de alcohol polihidroxilado, un compuesto heterocíclico que contiene nitrógeno, una amida, una amina, un compuesto que contiene azufre, y similares. De estos disolventes orgánicos, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de expulsión y la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa, la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, se prefiere un alcohol polihidroxilado. El alcohol polihidroxilado puede usarse en forma de un alcohol mixto que contiene una pluralidad de compuestos pertenecientes al concepto del alcohol polihidroxilado. Además, una parte del alcohol polihidroxilado también puede reemplazarse por el alquil éter de alcohol polihidroxilado. Más específicamente, el disolvente orgánico soluble en agua D también puede contener el alquil éter de alcohol polihidroxilado además del alcohol polihidroxilado. Además, cuando se usa el alquil éter de alcohol polihidroxilado como disolvente orgánico soluble en agua D, el alquil éter de alcohol polihidroxilado puede usarse en forma de un alquil éter de alcohol polihidroxilado mixto que contiene una pluralidad de compuestos pertenecientes al concepto del alquil éter de alcohol polihidroxilado.

Los ejemplos del alcohol polihidroxilado incluyen etilenglicol (punto de ebullición (p.e.) de 197°C), propilenglicol (p.e. de 188°C), dipropilenglicol (p.e. de 232°C), polipropilenglicol, 1,3-propanodiol (p.e. de 210°C), 2-metil-1,3-propanodiol (p.e. de 214°C), 1,2-butanodiol (p.e. de 192°C), 1,3-butanodiol (p.e. de 208°C), 1,4-butanodiol (p.e. de 230°C), 3-metil-1,3-butanodiol (p.e. de 203°C), 1,5-pentanodiol (p.e. de 242°C), 2-metil-2,4-pentanodiol (p.e. de 196°^c), 1,2,6-hexanotriol (p.e. de 178°C), 1,2,4-butanotriol (p.e. de 190°C), 1,2,3-butanotriol (p.e. de 175°C), petriol (p.e. de 216°C), y similares. Además, en la presente invención también pueden usarse dietilenglicol (p.e. de 244°C), polietilenglicol, 1,6-hexanodiol (p.e. de 250°C), trietilenglicol (p.e. de 285°C), tripropilenglicol (p.e. de 273°C), glicerina (p.e. de 290°C), y similares. Estos compuestos que tienen un punto de ebullición mayor de 240°C se usan preferiblemente en combinación con los compuestos anteriormente mencionados que tienen un punto de ebullición menor de 240°C.

Los ejemplos del alquil éter de alcohol polihidroxilado incluyen monoalquil éteres de alquilenglicol, monoalquil éteres de dialquilenglicol, monoalquil éteres de trialquilenglicol, y similares. Los ejemplos específicos del alquil éter de alcohol polihidroxilado incluyen monoetil éter de etilenglicol (p.e. de 135°C), monobutil éter de etilenglicol (p.e. de 171°C), monometil éter de dietilenglicol (p.e. de 194°C), monoetil éter de dietilenglicol (p.e. de 202°C), monobutil éter de dietilenglicol (p.e. de 230°C), monometil éter de trietilenglicol (p.e. de 122°C), monoisobutil éter de trietilenglicol (p.e. de 160°C), monometil éter de tetraetilenglicol (p.e. de 158°C), monoetil éter de propilenglicol (p.e. de 133°C), monometil éter de dipropilenglicol (p.e. de 190°C), monobutil éter de dipropilenglicol (p.e. de 227°C), monometil éter de tripropilenglicol (p.e. de 243°C), monobutil éter de tripropilenglicol, y similares. Además, en la presente invención también pueden usarse monobutil éter de trietilenglicol (p.e. de 276°C), y similares. En el caso en que se usen los compuestos que tienen un punto de ebullición mayor de 240°C en el disolvente orgánico, estos compuestos se usan preferiblemente en combinación con los compuestos anteriormente mencionados que tienen un punto de ebullición menor de 240°C.

Desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante se prefiere más que el disolvente orgánico soluble en agua D contenga el alcohol polihidroxilado. Entre estos alcoholes polihidroxilados contenidos en el disolvente orgánico soluble en agua D, se prefieren incluso más dioles que tienen no menos de 3 y no más de 6 átomos de carbono, se prefieren incluso aún más dioles que tienen 3 ó 4 átomos de carbono, y se prefiere todavía incluso aún más propilenglicol.

El contenido del alcohol polihidroxilado en el disolvente orgánico soluble en agua D es preferiblemente de no menos del 60% en masa, más preferiblemente de no menos del 80% en masa e incluso más preferiblemente de no menos del 90% en masa.

(Contenido de los componentes respectivos en la composición acuosa, etc.)

El contenido de los componentes respectivos en la composición acuosa es el siguiente desde el punto de vista de mejorar la estabilidad en almacenamiento de la composición acuosa, la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

El contenido del isocianato A en la composición acuosa es preferiblemente de no menos del 1% en masa, más preferiblemente de no menos del 3% en masa e incluso más preferiblemente de no menos del 5% en masa, y también es preferiblemente de no más del 20% en masa, más preferiblemente de no más del 15% en masa e incluso más preferiblemente de no más del 10% en masa.

El contenido del compuesto B en la composición acuosa es preferiblemente de no menos del 0,1% en masa, más preferiblemente de no menos del 0,3% en masa e incluso más preferiblemente de no menos del 0,5% en masa, y también es preferiblemente de no más del 10% en masa, más preferiblemente de no más del 5% en masa e incluso más preferiblemente de no más del 3% en masa.

El contenido de la resina C en la composición acuosa es preferiblemente de no menos del 0,1% en masa, más preferiblemente de no menos del 0,3% en masa e incluso más preferiblemente de no menos del 0,5% en masa, y también es preferiblemente de no más del 10% en masa, más preferiblemente de no más del 5% en masa e incluso más preferiblemente de no más del 3% en masa.

El contenido del disolvente orgánico soluble en agua D en la composición acuosa es preferiblemente de no menos del 7% en masa, más preferiblemente de no menos del 15% en masa e incluso más preferiblemente de no menos del 25% en masa, y también es preferiblemente de no más del 48% en masa, más preferiblemente de no más del 46% en masa e incluso más preferiblemente de no más del 44% en masa.

El contenido de agua en la composición acuosa es preferiblemente de no menos del 20% en masa, más preferiblemente de no menos del 25% en masa e incluso más preferiblemente de no menos del 30% en masa, y también es preferiblemente no más del 90% en masa, más preferiblemente de no más del 80% en masa, incluso más preferiblemente de no más del 70% en masa e incluso aún más preferiblemente de no más del 60% en masa. La razón en masa del isocianato A con respecto al compuesto B (A/B) en la composición acuosa es de no menos de 3 y preferiblemente de no menos de 5, y es de no más de 15, preferiblemente de no más de 12 y más preferiblemente de no más de 10.

La composición acuosa de la presente invención preferiblemente no contiene sustancialmente colorante. El contenido del colorante en la composición acuosa es preferiblemente de no más del 1% en masa, más preferiblemente de no más del 0,1% en masa, incluso más preferiblemente de no más del 0,01% en masa e incluso aún más preferiblemente del 0% en masa. Si la composición acuosa no contiene sustancialmente colorante, la composición no tiene ninguna influencia adversa sobre el tono de la tinta a base de agua cuando se imprimen caracteres o imágenes usando la tinta a base de agua en combinación con la composición acuosa.

Cuando la composición acuosa de la presente invención se usa en combinación con la tinta para impresión por chorro de tinta, el material impreso resultante puede mejorarse en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato. Por tanto, la composición acuosa de la presente invención se usa preferiblemente como composición para mejorar las propiedades de fijación de la tinta a base de agua para impresión por chorro de tinta, y más preferiblemente se usa como líquido de recubrimiento para impresión por chorro de tinta que contiene la composición acuosa y se expulsa mediante un método de chorreado de tinta. La composición acuosa puede contener además otros componentes que pueden usarse habitualmente en un líquido de recubrimiento expulsado mediante un método de chorreado de tinta, etc., tales como un dispersante, un tensioactivo, un modificador de viscosidad, un agente desespumante, un agente antiséptico, un agente antimoho, un antioxidante, etc.

La composición acuosa puede obtenerse mezclando el isocianato A, el al menos un compuesto B seleccionado del grupo que consiste en el compuesto de carbodiimida y el compuesto de oxazolina, y agua, si se requiere junto con los otros componentes anteriormente mencionados, seguido de agitación de la mezcla resultante. Se prefiere que el isocianato A, el compuesto de carbodiimida y el compuesto de oxazolina se combinen respectivamente en forma de una disolución acuosa o una emulsión.

[Conjunto de tinta para impresión por chorro de tinta]

La composición acuosa de la presente invención se usa preferiblemente junto con una tinta a base de agua que contiene un pigmento (también denominada a continuación en el presente documento simplemente “tinta a base de agua” o “tinta”) en forma de un conjunto de tinta para impresión por chorro de tinta (también denominado a continuación en el presente documento simplemente “conjunto de tinta”).

El conjunto de tinta es un conjunto de tinta de este tipo que contiene la composición acuosa y la tinta a base de agua que contiene pigmento desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato de los caracteres o las imágenes impresos resultantes, y se prefiere que al menos una de la composición acuosa y la tinta a base de agua contenga una resina que contiene un grupo reactivo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación al menos con el compuesto B.

Por ejemplo, la composición acuosa y la tinta a base de agua se cargan en cartuchos de tinta para los colores respectivos en un aparato de impresión por chorro de tinta, y las gotitas de tinta se expulsan a partir de boquillas de expulsión respectivas correspondientes a los cartuchos de tinta respectivos para imprimir caracteres o imágenes. Como tinta a base de agua, puede usarse una tinta a base de agua que tiene una única clase de tono sola, o pueden usarse tintas a base de agua que tienen dos o más clases de tonos en combinación entre sí.

(Pigmento)

El pigmento usado en la presente invención puede ser o bien un pigmento inorgánico o bien un pigmento orgánico, y también puede usarse en forma de un pigmento de laca o un pigmento fluorescente. Además, el pigmento inorgánico u orgánico también puede usarse en combinación con un pigmento extensor, si se requiere.

Los ejemplos específicos del pigmento inorgánico incluyen negros de carbono, óxidos metálicos tales como óxido de titanio, óxido de hierro, óxido de hierro rojo, óxido de cromo, etc., pigmentos nacarados, y similares. En particular, los negros de carbono se usan preferiblemente para las tintas negras. Los ejemplos de los negros de carbono incluyen negros de horno, negros de lámpara térmica, negros de acetileno, negros de canal, y similares.

Los ejemplos específicos del pigmento orgánico incluyen pigmentos azoicos tales como pigmentos de laca azoicos, pigmentos monoazoicos insolubles, pigmentos disazoicos insolubles, pigmentos azoicos quelados, etc.; pigmentos policíclicos tales como pigmentos de ftalocianina, pigmentos de perileno, pigmentos de perinona, pigmentos de antraquinona, pigmentos de quinacridona, pigmentos de dioxazina, pigmentos de tiαndigo, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de quinoftalona, pigmentos de dicetopirrolopirrol, pigmentos de bencimidazolona, pigmentos de treno, etc.; y similares.

El tono del pigmento no está limitado particularmente, y puede usarse cualquiera de pigmentos de color acromáticos que tienen un color blanco, un color negro, un color gris, etc.; y pigmentos de color cromáticos que tienen un color amarillo, un color magenta, un color cian, un color azul, un color rojo, un color naranja, un color verde, etc.

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. Pigment Yellow, C.I. Pigment Red, C.I. Pigment 0range, C.I. Pigment Violet, C.I. Pigment Blue y C.I. Pigment Green con diversos números de producto.

Los ejemplos del pigmento extensor incluyen sílice, carbonato de calcio, talco, y similares.

Los pigmentos anteriormente mencionados pueden usarse solos o en forma de una mezcla de cualesquiera dos o más de los mismos.

El pigmento puede estar contenida en la tinta a base de agua en forma de un pigmento autodispersable, un pigmento dispersado en la tinta a base de agua con un dispersante, o partículas poliméricas insolubles en agua que contienen pigmento (también denominadas a continuación en el presente documento simplemente “partículas poliméricas que contienen pigmento”).

El término “insoluble en agua” de las partículas poliméricas que contienen pigmento, tal como se usa en el presente documento, significa que cuando un polímero que constituye las partículas poliméricas que contienen pigmento se seca hasta un peso constante a 105°C durante 2 horas y luego se disuelve en 100 g de agua a 25°C hasta alcanzar una concentración de saturación del mismo, la solubilidad en agua del polímero es de menos de 10 g. La solubilidad en agua del polímero que constituye las partículas poliméricas que contienen pigmento es preferiblemente de no más de 5 g y más preferiblemente de no más de 1 g.

(Resina I)

La tinta usada en la presente invención contiene preferiblemente una resina que contiene un grupo reactivo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación al menos con el compuesto B (también denominada a continuación en el presente documento simplemente “resina (I)”) desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante. Como grupo reactivo, se prefiere un grupo funcional que es capaz de experimentar una reacción de reticulación con al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en un grupo carbodiimida y un grupo oxazolina. Los ejemplos de un grupo reactivo de este tipo incluyen un grupo carboxilo, un grupo hidroxilo, un grupo amino, un grupo tiol, y similares. Entre estos grupos reactivos, se prefiere un grupo carboxilo. Como grupo carboxilo, tal como se describió de manera similar previamente para la resina C anteriormente mencionada, pueden mencionarse un grupo que es capaz de liberar un ion de hidrógeno mediante disociación del mismo para mostrar acidez o una forma iónica del grupo formada por disociación del mismo, etc. En el caso en que el grupo reactivo anteriormente mencionado sea un grupo funcional que también es capaz de experimentar una reacción de reticulación con el isocianato A, el isocianato activo regenerado no sólo se somete a una reacción de autorreticulación, sino que también se somete a una reacción de reticulación con la resina I, de modo que el material impreso resultante puede mejorarse adicionalmente en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato. La resina I también puede usarse como polímero dispersante de pigmento (Ia) para dispersar el pigmento y polímero auxiliar de fijación (Ib) para mejorar la solidez al frotamiento, etc., del material impreso resultante. Estos polímeros (la) y (Ib) también pueden usarse en combinación entre sí. Más específicamente, desde el punto de vista de mejorar la dispersabilidad del pigmento, así como de mejorar la solidez al frotamiento del material impreso resultante, la tinta a base de agua contiene preferiblemente al menos un polímero seleccionado del grupo que consiste en el polímero dispersante de pigmento (Ia) y el polímero auxiliar de fijación (Ib), más preferiblemente contiene el polímero auxiliar de fijación (Ib) e incluso más preferiblemente contiene tanto el polímero dispersante de pigmento (Ia) como el polímero auxiliar de fijación (Ib).

Los ejemplos del polímero dispersante de pigmento (Ia) para dispersar el pigmento incluyen resinas basadas en condensación tales como resinas de poliéster, resinas de poliuretano, etc.; polímeros a base de vinilo que se obtienen mediante polimerización por adición de un monómero de vinilo (tales como un compuesto de vinilo, un compuesto de vinilideno y un compuesto de vinileno); y similares. Entre estos polímeros, desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, se prefiere al menos un polímero seleccionado del grupo que consiste en las resinas de poliéster y las resinas a base de vinilo, y se prefieren más las resinas de poliéster. El polímero dispersante de pigmento (Ia) usado en el presente documento puede estar en forma de o bien un producto sinterizado de manera apropiada o bien un producto disponible comercialmente.

(Resina de poliéster)

La resina de poliéster usada como polímero dispersante de pigmento (Ia) contiene una unidad constitucional derivada de un componente de alcohol y una unidad constitucional derivada de un componente de ácido carboxílico, y puede producirse sometiendo el componente de alcohol y el componente de ácido carboxílico a policondensación. El componente de alcohol como monómero de materia prima de la resina de poliéster incluye preferiblemente un diol aromático. El diol aromático es preferiblemente un aducto de óxido de alquileno de bisfenol A. Mientras tanto, el aducto de óxido de alquileno de bisfenol A, tal como se usa en el presente documento, significa una estructura completa de un compuesto formado mediante la adición de un grupo oxialquileno a 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano. Los ejemplos específicos del aducto de óxido de alquileno de bisfenol A preferido incluyen aquellos compuestos representados por la siguiente fórmula general (I-1):

En la fórmula general (I-1), 0R1 y R20 son respectivamente un grupo oxialquileno, preferiblemente cada uno es independientemente un grupo oxialquileno que tiene no menos de 1 y no más de 4 átomos de carbono, y más preferiblemente un grupo oxietileno o un grupo oxipropileno.

Los sufijos x e y corresponden, cada uno, a un número molar de adición del óxido de alquileno. Además, desde el punto de vista de lograr una buena reactividad con el componente de ácido carboxílico, un valor promedio de la suma de x e y es preferiblemente de no menos de 2, y también es preferiblemente no más de 7, más preferiblemente de no más de 5 e incluso más preferiblemente de no más de 3.

Además, los grupos 0R1 en el número de x y los grupos R20 en el número de y pueden ser respectivamente los mismos o diferentes entre sí. Desde los puntos de vista de mejorar las propiedades de adhesión de la tinta resultante a un medio de impresión, preferiblemente los grupos R10 y los grupos R20 son respectivamente idénticos entre sí. Estos aductos de óxido de alquileno de bisfenol A pueden usarse solos o en combinación de cualesquiera dos o más de los mismos. Como aducto de óxido de alquileno de bisfenol A, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un aducto de óxido de propileno de bisfenol A y un aducto de óxido de etileno de bisfenol A, y se prefiere más un aducto de óxido de propileno de bisfenol A.

El contenido del aducto de óxido de alquileno de bisfenol A en el componente de alcohol es preferiblemente de no menos del 50% en mol, más preferiblemente de no menos del 60% en mol e incluso más preferiblemente de no menos del 70% en mol, y también es preferiblemente de no más del 100% en mol, desde el punto de vista de mejorar la dispersabilidad del pigmento, así como desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

El componente de alcohol como monómero de materia prima de la resina de poliéster también pueden contener el/los siguiente(s) otro(s) componente(s) de alcohol además del aducto de óxido de alquileno de bisfenol A. Los ejemplos específicos del/de los otro(s) componente(s) de alcohol incluyen etilenglicol, propilenglicol (1,2-propanodiol), glicerina, pentaeritritol, trimetilolpropano, bisfenol A hidrogenado, sorbitol o aductos de óxido de alquileno (que tienen no menos de 2 y no más de 4 átomos de carbono) de estos compuestos (número molar promedio de adición del óxido de alquileno: no menos de 1 y no más de 16), y similares.

Este/estos otro(s) componente(s) de alcohol puede(n) usarse solos o en combinación de cualesquiera dos o más de los mismos.

El componente de ácido carboxílico como monómero de materia prima de la resina de poliéster incluye ácidos carboxílicos así como anhídridos y ésteres alquílicos (que tienen no menos de 1 y no más de 3 átomos de carbono) de estos ácidos carboxílicos, y similares.

Los ejemplos del componente de ácido carboxílico incluyen un ácido dicarboxílico aromático, un ácido dicarboxílico alifático, un ácido dicarboxílico alicíclico, un ácido policarboxílico trivalente o de valencia superior, y similares.

Los ejemplos específicos del ácido dicarboxílico aromático preferido incluyen ácido ftálico, ácido isoftálico y ácido tereftálico. De estos ácidos dicarboxílicos aromáticos, se prefiere más el ácido tereftálico.

Los ejemplos específicos del ácido dicarboxílico alifático incluyen un ácido dicarboxílico alifático insaturado y un ácido dicarboxílico alifático saturado. Como ácido dicarboxílico alifático insaturado, se prefieren el ácido fumárico y el ácido maleico, y se prefiere más el ácido fumárico. Como ácido dicarboxílico alifático saturado, se prefieren el ácido adípico y el ácido succínico.

Los ejemplos específicos del ácido dicarboxílico alicíclico preferido incluyen ácido ciclohexanodicarboxílico, ácido decalinadicarboxílico y ácido tetrahidroftálico. Los ejemplos específicos del ácido policarboxílico trivalente o de valencia superior preferido incluyen ácido trimelítico y ácido piromelítico.

Entre estos componentes de ácido carboxílico, se prefieren el ácido dicarboxílico aromático y el ácido dicarboxílico alifático, se prefiere más el ácido dicarboxílico alifático, se prefiere incluso más el ácido dicarboxílico alifático insaturado, y se prefiere incluso aún más el ácido fumárico.

El contenido del ácido dicarboxílico alifático insaturado en el componente de ácido carboxílico es preferiblemente de no menos del 50% en mol, más preferiblemente de no menos del 60% en mol e incluso más preferiblemente de no menos del 70% en mol, y también es preferiblemente de no más del 100% en mol.

Estos componentes de ácido carboxílico pueden usarse solos o en combinación de cualesquiera dos o más de los mismos.

La resina de poliéster puede producirse llevando a cabo la reacción de policondensación anteriormente mencionada en presencia de un catalizador de esterificación, etc., mediante métodos convencionalmente conocidos. En concreto, la resina de poliéster puede obtenerse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.

El índice de acidez de la resina de poliéster es preferiblemente de no menos de 5 mg de K0H/g, más preferiblemente de no menos de 10 mg de K0H/g e incluso más preferiblemente de no menos de 15 mg de K0H/g, y también es preferiblemente de no más de 45 mg de K0H/g, más preferiblemente de no más de 40 mg de K0H/g e incluso más preferiblemente de no más de 35 mg de K0H/g, desde el punto de vista de mejorar la dispersabilidad del pigmento, así como desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

El punto de reblandecimiento de la resina de poliéster es preferiblemente no inferior a 80°C, más preferiblemente no inferior a 85°C e incluso más preferiblemente no inferior a 90°C, y también es preferiblemente no superior a 160°C, más preferiblemente no superior a 150°C e incluso más preferiblemente no superior a 140°C, desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

La temperatura de transición vitrea de la resina de poliéster es preferiblemente no inferior a 50°C y más preferiblemente no inferior a 55°C, y también es preferiblemente no superior a 90°C, más preferiblemente no superior a 80°C, incluso más preferiblemente no superior a 75°C e incluso aún más preferiblemente no superior a 70°C, desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

El peso molecular promedio en peso de la resina de poliéster es preferiblemente de no menos de 5.000, más preferiblemente de no menos de 7.500 e incluso más preferiblemente de no menos de 10.000 desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, y también es preferiblemente de no más de 100.000, más preferiblemente de no más de 50.000 e incluso más preferiblemente de no más de 30.000 desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión del pigmento.

El índice de acidez, el punto de reblandecimiento, la temperatura de transición vitrea y el peso molecular promedio en peso de la resina de poliéster pueden ajustarse respectivamente a valores deseados controlando de manera apropiada las clases y razones de combinación de los monómeros usados, así como las condiciones de reacción de policondensación tales como la temperatura de reacción y el tiempo de reacción. Además, el índice de acidez, el punto de reblandecimiento, la temperatura de transición vítrea y el peso molecular promedio en peso de la resina de poliéster pueden medirse respectivamente mediante los métodos descritos en los ejemplos a continuación.

[Resina a base de vinilo]

La resina a base de vinilo usada como polímero dispersante de pigmento (la) 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 (también denominado a continuación en el presente documento simplemente “monómero no iónico”), y más preferiblemente dos o más unidades constitucionales seleccionadas del grupo que consiste en las unidades constitucionales anteriormente mencionadas. Los ejemplos de una combinación de los monómeros a partir de los cuales 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.

La resina a base de vinilo puede producirse, por ejemplo, sometiendo una mezcla de monómeros que contiene el monómero iónico, el monómero hidrófobo y el monómero no iónico 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, monómeros de ácido fosfórico, etc.; y monómeros catiónicos tales como metacrilato de W,N-dimetilaminoetilo, W,N-dimetilaminoetilacrilamida, etc. Entre estos monómeros iónicos, se prefieren los monómeros aniónicos, se prefieren más los monómeros de ácido carboxílico, y se prefiere incluso más el ácido (met)acrílico. Mientras tanto, el monómero iónico también puede incluir aquellos monómeros que no tienen ionicidad en condiciones neutras, pero se convierten en iones en condiciones ácidas o alcalinas, tales como los ácidos y las aminas.

Los ejemplos del monómero hidrófobo incluyen un (met)acrilato que contiene un grupo hidrocarburo derivado de un alcohol alifático que tiene no menos de 1 y no más de 22 átomos de carbono; un monómero que contiene grupo aromático tal como un monómero a base de estireno, un (met)acrilato que contiene grupo aromático, etc.; y un macromonómero a base de estireno. El peso molecular del monómero que contiene grupo aromático, preferiblemente del monómero a base de estireno, es preferiblemente menor de 500. El macromonómero a 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 incluyen mono(met)acrilatos de polialquilenglicol tales como mono(met)acrilato de polietilenglicol, etc.; mono(met)acrilatos de alcoxipolialquilenglicol tales como mono(met)acrilato de metoxipolietilenglicol, mono(met)acrilato de octoxipolietilenglicol, etc.; y similares.

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. Además, estos monómeros que constituyen la resina a base de vinilo pueden usarse respectivamente solos o en combinación de cualesquiera dos o más de los mismos.

La resina a base de vinilo usada en la tinta a base de agua es preferiblemente una resina a base de vinilo de este tipo que contiene una unidad constitucional derivada del al menos un monómero iónico seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico y ácido metacrílico y una unidad constitucional derivada del al menos un monómero hidrófobo seleccionado del grupo que consiste en el (met)acrilato que contiene un grupo hidrocarburo derivado de un alcohol alifático, el monómero que contiene grupo aromático y el macromonómero a base de estireno, y más preferiblemente una resina a base de vinilo de este tipo que contiene además una unidad constitucional derivada del monómero no iónico.

Los contenidos de los monómeros respectivos en la mezcla de monómeros tras la producción de la resina a base de vinilo (contenidos de componentes no neutralizados; definidos a continuación en el presente documento del mismo modo), o los contenidos de la unidad constitucional derivada del monómero iónico, la unidad constitucional derivada del monómero hidrófobo y la unidad constitucional derivada del monómero no iónico en la resina a base de vinilo son los siguientes desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión del pigmento.

El contenido del componente de monómero iónico es preferiblemente de no menos del 3% en masa, más preferiblemente de no menos del 5% en masa e incluso más preferiblemente de no menos del 10% en masa, y también es preferiblemente de no más del 40% en masa, más preferiblemente de no más del 30% en masa e incluso más preferiblemente de no más del 20% en masa.

El contenido del componente de monómero hidrófobo es preferiblemente de no menos del 30% en masa, más preferiblemente de no menos del 40% en masa e incluso más preferiblemente de no menos del 50% en masa, y también es preferiblemente de no más del 90% en masa, más preferiblemente de no más del 80% en masa e incluso más preferiblemente de no más del 70% en masa.

En el caso en que se incluya el componente de monómero no iónico, el contenido del componente de monómero no iónico es preferiblemente de no menos del 5% en masa, más preferiblemente de no menos del 10% en masa e incluso más preferiblemente de no menos del 20% en masa, y también es preferiblemente de no más del 40% en masa, más preferiblemente de no más del 35% en masa e incluso más preferiblemente de no más del 30% en masa. El peso molecular promedio en peso de la resina a base de vinilo es preferiblemente de no menos de 5.000, más preferiblemente de no menos de 10.000 e incluso más preferiblemente de no más de 30.000, y también es preferiblemente de no más de 100.000, más preferiblemente de no más de 80.000 e incluso más preferiblemente de no más de 60.000, desde el punto de vista de mejorar la dispersabilidad del pigmento, así como desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

Los ejemplos específicos de productos disponibles comercialmente de la resina a base de vinilo incluyen ácidos poliacrílicos tales como “AR0N AC-10SL” disponible de Toagosei Co., Ltd., etc.; resinas de estireno-acrílicas tales como “JONCRYL 67”, “JONCRYL 611”, “JONCRYL 678”, “JONCRYL 680”, “JONCRYL 690” y “JONCRYL 819” todas ellas disponibles de BASF Japan, Ltd., etc.; y similares.

El peso molecular promedio en peso de la resina a base de vinilo puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.

La tinta a base de agua contiene preferiblemente el polímero auxiliar de fijación (Ib) desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante. El polímero auxiliar de fijación (Ib) se usa preferiblemente en forma de partículas poliméricas libres de pigmento. Como componente de polímero de las partículas poliméricas libres de pigmento, es decir, como polímero auxiliar de fijación (Ib), pueden mencionarse resinas basadas en condensación tales como resinas de poliuretano, resinas de poliéster, etc.; y resinas a base de vinilo tales como resinas acrílicas, resinas a base de estireno, resinas de estireno-acrílicas, resinas a base de butadieno, resinas a base de estireno-butadieno, resinas a base de cloruro de vinilo, resinas a base de acetato de vinilo, resinas a base de silicona-acrílicas, etc. Entre estas resinas, desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, se prefiere al menos una resina seleccionada del grupo que consiste en resinas de poliéstery resinas acrílicas, y se prefieren más las resinas de poliéster.

Además, desde el punto de vista de aumentar la productividad de la tinta a base de agua, el polímero auxiliar de fijación (Ib) se usa preferiblemente en forma de una dispersión acuosa que contiene las partículas poliméricas libres de pigmento. Como polímero auxiliar de fijación (Ib), pueden usarse o bien productos sinterizados de manera apropiada o bien productos disponibles comercialmente.

La resina de poliéster puede obtenerse sometiendo un componente de alcohol y un componente de ácido carboxílico de la resina de poliéster usada como polímero dispersante de pigmento (Ia) anteriormente mencionado a una reacción de policondensación. La dispersión acuosa de la resina de poliéster también puede contener un dispersante tal como un tensioactivo, si se requiere.

La dispersión acuosa de la resina de poliéster puede obtenerse mediante el método de añadir la resina de poliéster a un medio a base de agua y luego someter la mezcla resultante a un tratamiento de dispersión usando un dispersador, etc., el método de añadir gradualmente un medio a base de agua a la resina de poliéster y luego someter la mezcla resultante a una emulsificación por inversión de fases, y similares. Entre estos métodos, desde el punto de vista de aumentar la productividad de la dispersión acuosa y mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas poliméricas libres de pigmento en la dispersión acuosa, se usa preferiblemente el método que usa la emulsificación por inversión de fases. Como método de emulsificación por inversión de fases, puede mencionarse, por ejemplo, el método descrito en el documento JP 2016-222896A. Específicamente, se usa preferiblemente un método de este tipo en el que en primer lugar se disuelve la resina de poliéster en un disolvente orgánico y luego se añade un medio a base de agua a la disolución resultante para someter la disolución a una emulsificación por inversión de fases, seguido de eliminar el disolvente orgánico a partir de la misma.

La resina acrílica puede producirse copolimerizando una mezcla de los monómeros mediante métodos de polimerización convencionalmente conocidos. Los ejemplos de los métodos de polimerización preferidos incluyen un método de polimerización en emulsión, un método de polimerización en suspensión, y similares. Entre estos métodos de polimerización, se prefiere más un método de polimerización en emulsión.

Los ejemplos de los productos disponibles comercialmente del polímero auxiliar de fijación (Ib) incluyen resinas de poliéster tales como “elitel KA-5034”, “elitel KA-5071S”, “elitel KZA-1734”, “elitel KZA-6034”, “elitel KZA-1449”, “elitel KZA-0134” y “elitel KZA-3556” (nombres comerciales) todas ellas disponibles de UNITIKA, Ltd., etc.; resinas de poliuretano tales como “WBR-2018” y “WBR-2000U” ambas disponibles de Taisei Fine Chemical Co., Ltd., etc.; resinas acrílicas tales como “Neocryl A1127” (nombre comercial; resina acrílica a base de agua autorreticulable aniónica) disponible de DSM Coating Resins, Inc., “JONCRYL 390”, “JONCRYL 7100”, “JONCRYL 7600”, “JONCRYL 537J”, “JONCRYL PDX-7164”, “JONCRYL 538J” y “JONCRYL 780” todas ellas disponibles de BASF Japan, Ltd., etc.; resinas de estireno-butadieno tales como “SR-100” y “SR-102” ambas disponibles de Nippon A & L Inc., etc.; resinas a base de cloruro de vinilo tales como “VINYBLAN 700” y “VINYBLAN 701” ambas disponibles de Nissin Chemical Industry Co., Ltd., etc.; y similares.

El peso molecular promedio en peso del polímero auxiliar de fijación (Ib) usado en la presente invención es preferiblemente de no menos de 10.000 y más preferiblemente de no menos de 15.000, y también es preferiblemente no más de 100.000 y más preferiblemente de no más de 50.000, desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

El tamaño de partícula promedio de las partículas del polímero auxiliar de fijación (Ib) en la dispersión o tinta a base de agua que contiene las partículas del polímero auxiliar de fijación (Ib) es preferiblemente de no menos de 10 nm, más preferiblemente de no menos de 30 nm, incluso más preferiblemente de no menos de 50 nm e incluso aún más preferiblemente de no menos de 70 nm, y también es preferiblemente de no más de 300 nm, más preferiblemente de no más de 200 nm, incluso más preferiblemente de no más de 150 nm e incluso aún más preferiblemente de no más de 130 nm, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad en almacenamiento de la tinta resultante.

El peso molecular promedio en peso y el tamaño de partícula promedio del polímero auxiliar de fijación (Ib) pueden medirse respectivamente mediante los métodos descritos en los ejemplos a continuación.

La tinta a base de agua contiene preferiblemente partículas poliméricas insolubles en agua que contienen pigmento (también denominadas a continuación en el presente documento simplemente “partículas poliméricas que contienen pigmento”) desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión y la estabilidad de expulsión de la tinta resultante. Más específicamente, el pigmento está contenido preferiblemente en la tinta a base de agua en forma de partículas poliméricas que contienen pigmento desde el mismo punto de vista tal como se describió anteriormente. Las partículas poliméricas que contienen pigmento pueden tener cualquier configuración siempre que las partículas se formen del pigmento y el polímero insoluble en agua, y pueden ser partículas que se forman adsorbiendo el polímero insoluble en agua sobre el pigmento en la tinta a base de agua. Los ejemplos de la configuración de las partículas poliméricas que contienen pigmento incluyen la configuración de partículas en la que el pigmento queda encerrado en el polímero, la configuración de partículas en la que el pigmento se dispersa de manera uniforme en el polímero y la configuración de partículas en la que el pigmento queda expuesto sobre una superficie de las partículas poliméricas respectivas, etc., así como una mezcla de estas configuraciones de partículas. Entre estas configuraciones de partículas, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión y la estabilidad de expulsión de la tinta resultante, se prefiere la configuración de partículas en la que el pigmento queda encerrado en el polímero insoluble en agua.

Como polímero que constituye las partículas poliméricas insolubles en agua que contienen pigmento, pueden mencionarse los mismos polímeros tal como se describieron anteriormente para el polímero dispersante de pigmento (Ia). Entre estos polímeros, desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato de la tinta resultante, se prefiere al menos un polímero seleccionado del grupo que consiste en resinas de poliéster y resinas a base de vinilo, y se prefieren más las resinas de poliéster.

Las partículas poliméricas que contienen pigmento pueden obtenerse sometiendo el pigmento y el polímero dispersante de pigmento (Ia), si se requiere junto con un agente neutralizante, un tensioactivo, etc., a un tratamiento de dispersión mediante métodos convencionalmente conocidos.

El tamaño de partícula promedio de las partículas poliméricas que contienen pigmento es preferiblemente de no menos de 10 nm, más preferiblemente de no menos de 30 nm, incluso más preferiblemente de no menos de 50 nm e incluso aún más preferiblemente de no menos de 70 nm, y también es preferiblemente de no más de 300 nm, más preferiblemente de no más de 200 nm, incluso más preferiblemente de no más de 150 nm e incluso aún más preferiblemente de no más de 130 nm, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión y la estabilidad de expulsión de la tinta resultante, así como desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

El tamaño de partícula promedio de las partículas poliméricas que contienen pigmento puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos a continuación.

La tinta a base de agua puede contener además un disolvente orgánico, si se requiere, como componente distinto del pigmento, la resina I y agua. Los ejemplos del disolvente orgánico preferido usado en la tinta a base de agua incluyen aquellos disolventes orgánicos mencionados anteriormente para el disolvente orgánico soluble en agua D usado en la composición acuosa anteriormente mencionada. Además, la tinta a base de agua también puede contener, como componente(s) opcional(es), diversos aditivos tales como un humectante, un agente humedecedor, un penetrante, un dispersante, un tensioactivo, un modificador de viscosidad, un agente desespumante, un agente antiséptico, un agente antimoho, un antioxidante, etc.

La tinta a base de agua puede producirse mezclando el pigmento, la resina I y agua, si se requiere junto con un agente neutralizante, un tensioactivo, un disolvente orgánico, etc., seguido de agitación de la mezcla resultante. Los contenidos de los componentes respectivos en la tinta a base de agua son los siguientes. En el caso en que la tinta a base de agua contenga las partículas poliméricas que contienen pigmento, después de someter previamente el pigmento y la resina I, preferiblemente el pigmento y el polímero dispersante de pigmento (Ia), a un tratamiento de dispersión para obtener una dispersión de las partículas poliméricas que contienen pigmento, la dispersión así obtenida puede combinarse en la tinta. Desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión y la estabilidad de expulsión de la tinta resultante, así como desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, la dispersión de las partículas poliméricas que contienen pigmento se produce más preferiblemente mediante el método en el que, después de disolver el polímero dispersante de pigmento (Ia) en el disolvente orgánico antes del tratamiento de dispersión y luego someter la disolución resultante junto con el pigmento al tratamiento de dispersión, el disolvente orgánico se elimina a partir de la dispersión así obtenida.

El contenido del pigmento en la tinta a base de agua es preferiblemente de no menos del 1% en masa, más preferiblemente de no menos del 2% en masa e incluso más preferiblemente de no menos del 3% en masa desde el punto de vista de aumentar la densidad óptica del material impreso resultante, y también es preferiblemente de no más del 15% en masa, más preferiblemente de no más del 10% en masa, incluso más preferiblemente de no más del 8% en masa e incluso aún más preferiblemente de no más del 6% en masa desde el punto de vista de reducir la viscosidad de la tinta resultante, así como desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

El contenido de la resina (I) en la tinta a base de agua es preferiblemente de no menos del 0,5% en masa, más preferiblemente de no menos del 1% en masa, incluso más preferiblemente de no menos del 2% en masa e incluso aún más preferiblemente de no menos del 3% en masa desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, y también es preferiblemente de no más del 15% en masa, más preferiblemente de no más del 12% en masa e incluso más preferiblemente de no más del 10% en masa desde el punto de vista de reducir la viscosidad de la tinta resultante. Adicionalmente, en el caso en que estén contenidos tanto el polímero dispersante de pigmento (Ia) como el polímero auxiliar de fijación (Ib) en la tinta a base de agua, el contenido de la resina (I) en la tinta a base de agua es un contenido total del polímero dispersante de pigmento (Ia) y el polímero auxiliar de fijación (Ib) en la tinta a base de agua.

El contenido de agua en la tinta a base de agua es preferiblemente de no menos del 30% en masa, más preferiblemente de no menos del 40% en masa e incluso más preferiblemente de no menos del 50% en masa, y también es preferiblemente de no más del 80% en masa, más preferiblemente de no más del 75% en masa e incluso más preferiblemente de no más del 70% en masa, desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

En el caso en que la tinta a base de agua contenga el disolvente orgánico, el contenido del disolvente orgánico en la tinta a base de agua es preferiblemente de no menos del 5% en masa, más preferiblemente de no menos del 10% en masa e incluso más preferiblemente de no menos del 20% en masa, y también es preferiblemente de no más del 60% en masa, más preferiblemente de no más del 50% en masa e incluso más preferiblemente de no más del 40% en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de expulsión de la tinta resultante, así como desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

[Método de impresión por chorro de tinta]

La composición acuosa de la presente invención se usa preferiblemente junto con la tinta a base de agua anteriormente mencionada en un método de impresión por chorro de tinta. En el caso en que al menos una de la composición acuosa y la tinta a base de agua contenga la resina que contiene un grupo reactivo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación al menos con el compuesto B, después de poner la composición acuosa y la tinta a base de agua en contacto entre sí en un medio de impresión, el isocianato A, el compuesto B y la resina anteriormente mencionada se someten a una reacción de reticulación, de modo que es posible obtener un material impreso que es excelente en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato.

En el método de impresión por chorro de tinta de la presente invención, se prefiere que al menos la tinta a base de agua se expulse mediante un método de expulsión de chorro de tinta.

Como método de poner la composición acuosa y la tinta a base de agua en contacto entre sí, puede usarse el método en el que la composición acuosa se aplica a una región de la superficie del medio de impresión a la que previamente se le aplica la tinta a base de agua mediante un método de expulsión de chorro de tinta, o el método en el que la tinta a base de agua se aplica mediante un método de expulsión de chorro de tinta a una región de la superficie del medio de impresión a la que previamente se le aplica la composición acuosa.

El método de aplicar la composición acuosa no está limitado particularmente, y la composición acuosa puede aplicarse mediante métodos convencionalmente conocidos tales como un método de recubrimiento, un método de inmersión, un método de expulsión de chorro de tinta, etc. Entre estos métodos, se prefiere un método de expulsión de chorro de tinta.

Desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, en el caso en que al menos una de la composición acuosa y la tinta a base de agua contenga la resina que contiene un grupo reactivo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación al menos con el compuesto B, el método de impresión por chorro de tinta de la presente invención incluye preferiblemente las siguientes etapas 1 y 2.

Etapa 1: expulsar la composición acuosa anteriormente mencionada y la tinta a base de agua anteriormente mencionada sobre la superficie del medio de impresión mediante un método de chorreado de tinta para imprimir caracteres o imágenes en el mismo; y

Etapa 2: someter el isocianato A, el compuesto B y la resina anteriormente mencionada que están presentes en los caracteres o las imágenes impresos en la etapa 1 a una reacción de reticulación.

(Etapa 1)

La etapa 1 es la etapa de expulsar la composición acuosa anteriormente mencionada y la tinta a base de agua anteriormente mencionada sobre la superficie del medio de impresión mediante un método de chorreado de tinta para imprimir caracteres o imágenes en el mismo.

La etapa 1 incluye además preferiblemente una etapa 1-1 de expulsar la tinta a base de agua al medio de impresión mediante un método de chorreado de tinta (también denominada a continuación en el presente documento simplemente “etapa 1-1”) y una etapa 1-2 de expulsar la composición acuosa al medio de impresión mediante un método de chorreado de tinta (también denominada a continuación en el presente documento simplemente “etapa 1 2”). Se prefiere más que la etapa 1-1 se lleve a cabo antes de, o simultáneamente con, la etapa 1-2, y se prefiere incluso más que la etapa 1-1 se lleve a cabo antes de la etapa 1-2.

Llevando a cabo la etapa 1-1 antes de la etapa 1-2, es posible obtener más eficazmente un material impreso que es excelente en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato. En este caso, el periodo de tiempo transcurrido entre el momento en que se aplica la tinta a base de agua al medio de impresión y el momento en que se aplica la composición acuosa al medio de impresión no está limitado particularmente.

El método de chorreado de tinta de expulsar la composición acuosa y la tinta a base de agua es preferiblemente un método piezoeléctrico desde el punto de vista de mejorar las propiedades de expulsión de las mismas.

La cantidad de la composición acuosa aplicada sobre el medio de impresión en cuanto a contenido de sólidos de la misma es preferiblemente de no menos de 0,1 g/m2, más preferiblemente de no menos de 0,75 g/m2 e incluso más preferiblemente de no menos de 1,5 g/m2, y también es preferiblemente de no más de 5,0 g/m2, más preferiblemente de no más de 3,5 g/m2 e incluso más preferiblemente de no más de 2,0 g/m2, desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

La cantidad de la tinta a base de agua aplicada sobre el medio de impresión en cuanto a contenido de sólidos de la misma es preferiblemente de no menos de 0,5 g/m2, más preferiblemente de no menos de 1,5 g/m2 e incluso más preferiblemente de no menos de 2,0 g/m2, y también es preferiblemente de no más de 10 g/m2, más preferiblemente de no más de 7,5 g/m2 e incluso más preferiblemente de no más de 5,0 g/m2, desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante.

(Etapa 2)

La etapa 2 es la etapa de someter el isocianato A, el compuesto B y la resina contenidos en la composición acuosa o la tinta a base de agua, que están presentes en los caracteres o las imágenes impresos en la etapa 1, a una reacción de reticulación. Llevando a cabo la etapa 2, es posible formar una película de recubrimiento firme de la tinta. La reacción de reticulación se lleva a cabo preferiblemente sometiendo el medio de impresión sobre el que se imprimen los caracteres o las imágenes a un tratamiento térmico.

El tratamiento térmico no está limitado particularmente. El tratamiento térmico puede llevarse a cabo mediante el método de aplicar aire caliente a una superficie de los caracteres o las imágenes impresos formados en el medio de impresión, el método de aproximar un calentador a la superficie de los caracteres o las imágenes impresos formados en el medio de impresión, el método de poner un calentador en contacto con una superficie del medio de impresión opuesta a su superficie sobre la que se forman los caracteres o las imágenes impresos, el método de calentar la superficie de los caracteres o las imágenes impresos formados en el medio de impresión mediante curado con vapor usando un vapor a alta temperatura a una presión ordinaria o a alta presión, y similares.

La temperatura de calentamiento es preferiblemente no inferior a la temperatura de disociación del isocianato A. Más específicamente, la temperatura de calentamiento es preferiblemente no inferior a 100°C, más preferiblemente no inferior a 110°C e incluso más preferiblemente no inferior a 120°C, y también es preferiblemente no superior a 200°C, más preferiblemente no superior a 190°C, incluso más preferiblemente no superior a 170°C, incluso aún más preferiblemente no superior a 150°C y todavía incluso aún más preferiblemente no superior a 140°C. Además, la temperatura de calentamiento es preferiblemente menor que la temperatura a la que el medio de impresión experimenta deformación. En el caso en que se usa una película retráctil como medio de impresión, la temperatura de calentamiento es preferiblemente no superior a la temperatura a la que el material impreso resultante todavía puede usarse de manera práctica sin ningún problema incluso cuando el medio de impresión experimenta retracción. Además, en el caso en que se use la película retráctil como medio de impresión, calentando la película retráctil que se mantiene adherida a un objeto seleccionado como objetivo, es posible llevar a cabo la reacción de reticulación de los caracteres o las imágenes impresos y la adhesión de la película retráctil al objeto mediante retracción de la misma al mismo tiempo sólo durante la etapa individual.

El tiempo de calentamiento es preferiblemente de no menos de 1 minuto, más preferiblemente de no menos de 3 minutos e incluso más preferiblemente de no menos de 5 minutos, y también es preferiblemente de no más de 30 minutos, más preferiblemente de no más de 20 minutos e incluso más preferiblemente de no más de 15 minutos. Además, la etapa 2 incluye además preferiblemente la etapa de secar los caracteres o las imágenes impresos obtenidos en la etapa 1 (también denominada a continuación en el presente documento simplemente “etapa 2-1”) antes de llevar a cabo la etapa de calentar los caracteres o las imágenes impresos a la temperatura no inferior a la temperatura de disociación del isocianato A anteriormente mencionado (también denominada a continuación en el presente documento simplemente “etapa 2-2”). En la etapa 2-1, se permite que avance la reacción de reticulación entre el compuesto B y la resina contenidos en la composición acuosa o la tinta a base de agua, y luego, en la etapa 2-2, se permite que avance la reacción de reticulación del isocianato A, de modo que es posible llevar a cabo eficazmente la reacción de reticulación de los caracteres o las imágenes impresos de manera escalonada.

La temperatura para llevar a cabo la etapa 2-1 es preferiblemente menor que la temperatura de disociación del isocianato A. Más específicamente, la temperatura para llevar a cabo la etapa 2-1 es preferiblemente no inferior a 30°C, más preferiblemente no inferior a 40°C e incluso más preferiblemente no inferior a 45°C, y también es preferiblemente menor de 100°C, más preferiblemente no superior a 80°C e incluso más preferiblemente no superior a 60°C.

El tiempo de la etapa 2-1 es preferiblemente de no menos de 1 minuto y más preferiblemente de no menos de 2 minutos, y también es preferiblemente de no más de 20 minutos, más preferiblemente de no más de 10 minutos e incluso más preferiblemente de no más de 5 minutos.

El medio de impresión usado en el método de impresión por chorro de tinta de la presente invención no está limitado particularmente.

Los ejemplos del medio de impresión usado en el presente documento incluyen un papel normal de alta absorción de agua, un papel estucado de baja absorción de agua y una película de resina de nula absorción de agua. Entre estos medios de impresión, desde el punto de vista de mejorar la solidez al frotamiento, la resistencia al disolvente y las propiedades de adhesión a sustrato del material impreso resultante, se prefiere un medio de impresión de baja absorción de agua, se prefieren más un papel estucado de baja absorción de agua y una película de resina de nula absorción de agua, y se prefiere incluso más una película de resina de nula absorción de agua. Los ejemplos específicos del papel estucado incluyen un papel estucado brillante versátil, un papel estucado brillante espumoso de múltiples colores, y similares. Como película de resina, se prefiere al menos una película seleccionada del grupo que consiste en una película de poliéster, una película de poli(cloruro de vinilo), una película de polipropileno y una película de polietileno. La superficie de la película de resina en la que se forman los caracteres o las imágenes impresos puede someterse a un tratamiento de corona.

Los ejemplos de productos disponibles comercialmente de manera general de la película de resina incluyen “LUMIRROR T60” (poliéster) disponible de Toray Industries Inc., “PVC80B P” (poli(cloruro de vinilo)) disponible de Lintec Corporation, “DGS-210WH” (poli(cloruro de vinilo)) disponible de Roland DG Corporation, una película de poli(cloruro de vinilo) transparente “Re-137” (poli(cloruro de vinilo)) disponible de MIMAKI ENGINEERING Co., Ltd., “KlNATH KEE 70CA” (polietileno) disponible de Lintec Corporation, “YUPO SG90 PAT1” (polipropileno) disponible de Lintec Corporation, “FOR ” y “FOA” (polipropileno) ambas disponibles de Futamura Chemical Co, Ltd., “BONYL RX” (nailon) disponible de Kohjin Film & Chemicals Co., Ltd., “EMBLEM ONBC” (nailon) disponible de UNITIKA Ltd., y similares.

La película de resina anteriormente mencionada puede ser una película retráctil que experimenta contracción tras el calentamiento, La película retráctil está en forma de una película obtenida sometiendo una película no orientada formada mediante métodos de producción conocidos a un tratamiento de estiramiento para permitir de ese modo que la película muestre una orientación molecular, que no experimenta contracción a una temperatura ordinaria, pero experimenta contracción tras el calentamiento. Los ejemplos de la película retráctil incluyen películas formadas de al menos una resina termoplástica seleccionada del grupo que consiste en resinas a base de poliéster; resinas a base de estireno tales como poliestireno, un copolímero de estireno-butadieno, etc.; poli(ácidos lácticos); resinas a base de poliolefina tales como polietileno, polipropileno, poliolefinas, etc.; resinas a base de cloruro de vinilo; una mezcla de cualesquiera dos o más de estas resinas; y similares, así como una película laminada de estas películas. Los ejemplos específicos de productos disponibles comercialmente de la película retráctil incluyen “SPACECLEAN S7042” disponible de T0Y0B0 Co., Ltd.; los productos de la serie “DXL”, los productos de la serie “HISHIPET”, los productos de la serie “PLABI0” y los productos de la serie “HYBREX DL” todos ellos disponibles de Mitsubishi Chemical Corporation; los productos de la serie “B0NSET” disponibles de C.I. TAKIR0N Corporation; los productos de la serie “^fAⁿCYWRAP PET” disponibles de GUNZE Ltd.; y similares.

Ejemplos

En los siguientes ejemplos de producción, ejemplos y ejemplos comparativos, la(s) “parte(s)” y el “%” indican “parte(s) en masa” y “% en masa”, respectivamente, a menos que se especifique lo contrario. Se midieron diversas propiedades de las resinas, etc., mediante los siguientes métodos.

[Índice de acidez de la resina de poliéster]

El índice de acidez de la resina de poliéster se midió mediante el mismo método de valoración por neutralización tal como se indicó en la norma JIS K 0070: 1992, excepto que sólo se reemplazó el disolvente mixto de etanol y éter usado como disolvente de medición en el método por un disolvente mixto que contenía acetona y tolueno a una razón en volumen [acetona:tolueno] de 1:1.

[Punto de reblandecimiento de la resina de poliéster]

Usando un dispositivo de ensayo de flujo “CFT-500D” disponible de Shimadzu Corporation, se extruyó 1 g de una muestra que va a medirse a través de una boquilla que tenía un diámetro de poro de hilera de 1 mm y una longitud de 1 mm mientras se calentaba la muestra a una velocidad de aumento de temperatura de 6°C/minuto y se aplicaba una carga de 1,96 MPa a la misma mediante un émbolo. El punto de reblandecimiento de la muestra se determinó como la temperatura a la que fluyó hacia el exterior la mitad de la cantidad de la muestra cuando se representó gráficamente el movimiento descendente del émbolo del dispositivo de ensayo de flujo frente a la temperatura. [Temperatura de transición vitrea de la resina de poliéster]

Usando un calorímetro diferencial de barrido “Pyris 6 DSC” disponible comercialmente de PerkinElmer Co., Ltd., se pesó una muestra que va a medirse en una cantidad de 5 mg en una bandeja de aluminio, y se calentó hasta 200°C y luego se enfrió desde 200°C hasta 0°C a una velocidad de disminución de temperatura de 10°C/minuto, y después de eso se calentó de nuevo a una velocidad de aumento de temperatura de 10°C/minuto para preparar una curva característica endotérmica de la misma. La temperatura a la que intersecó una extensión de la línea base por debajo de una temperatura de pico máxima endotérmica en la curva con una línea tangencial que tenía una inclinación máxima de la curva en el intervalo de desde una porción de aumento hasta un vértice del pico se leyó como la temperatura de transición vítrea de la muestra.

Mientras tanto, en el caso en que la muestra estaba en forma de una dispersión acuosa, se liofilizó la dispersión acuosa a -10°C durante 9 horas usando un liofilizador “FDU-2100” disponible de Tokyo Rika Kikai Co., Ltd., y se usó el producto liofilizado así obtenido como muestra.

[Peso molecular promedio en peso (Mw) de la resina de poliéster]

El peso molecular promedio en peso (Mw) de la resina de poliéster se midió mediante la siguiente cromatografía de permeación en gel.

(1) Preparación de disolución de muestra

Se disolvió una resina de poliéster que va a medirse en cloroformo para preparar una disolución de la resina de poliéster que tenía una concentración de 0,5 g/100 ml. A continuación, se sometió la disolución resultante a un tratamiento de filtración haciéndolo pasar a través de un filtro de fluororesina “FP-200” que tenía un tamaño de poro de 2 μm disponible de Sumitomo Electric Industries, Ltd., para retirar los componentes insolubles a partir de la misma, preparando de ese modo una disolución de muestra.

(2) Medición del peso molecular

Usando el aparato de medición y las columnas analíticas siguientes, se permitió que tetrahidrofurano como eluyente fluyera a través de las columnas analíticas a una velocidad de flujo de 1 ml/minuto, y se estabilizaron las columnas en un termostato a 40°C, y luego se inyectaron 100 |il de la disolución de muestra en las columnas para medir el peso molecular de la muestra. El peso molecular promedio en peso de la muestra se calculó basándose en una curva de calibración previamente preparada. La curva de calibración del peso molecular se preparó usando los siguientes poliestirenos monodispersos (poliestirenos monodispersos que tenían pesos moleculares promedio en peso (Mw) de 2,63 * 103, 2,06 * 104 y 1,02 * 105 todos ellos disponibles de Tosoh Corporation, así como poliestirenos monodispersos que tenían pesos moleculares promedio en peso (Mw) de 2,10 * 103, 7,00 * 103 y 5,04 * 104 todos ellos disponibles de GL. Sciences Inc.) como muestras patrón de referencia.

Aparato de medición: “C0-8010” disponible de Tosoh Corporation

Columnas analíticas: “GMHXL” “G3000HXL” ambas disponibles de Tosoh Corporation

[Peso molecular promedio en peso (Mw) de la resina a base de vinilo]

Usando el aparato de medición y las columnas analíticas siguientes, la medición se llevó a cabo mediante cromatografía de permeación en gel usando una disolución preparada disolviendo ácido fosfórico y bromuro de litio en N,W-dimetilformamida de manera que las concentraciones de ácido fosfórico y bromuro de litio en la disolución resultante fueron de 60 mmol/l y 50 mmol/l, respectivamente, como eluyente. El peso molecular promedio en peso (Mw) de la muestra se calculó basándose en una curva de calibración previamente preparada usando los siguientes poliestirenos monodispersos (nombre de producto: “TSKgel Standard Polystyrenes”; nombres de tipo: “A-500”, “A-2500”, F-1” y “F-10” todos ellos disponibles de Tosoh Corporation). La disolución de muestra usada en la medición se preparó disolviendo la resina a base de vinilo en W,N-dimetilformamida de manera que la concentración de la resina a base de vinilo en la disolución resultante fue del 0,3%.

Aparato de medición: “HLC-8120GPC” disponible de Tosoh Corporation

Columnas analíticas: “TSK-GEL, a-M” x 2 disponibles de Tosoh Corporation

Temperatura de columna: 40°C

Velocidad de flujo: 1 ml/min

[Contenido de sólidos]

Se pesó sulfato de sodio secado hasta un peso constante en un desecador en una cantidad de 10,0 g y se cargó en un recipiente de polipropileno de 30 ml (diámetro interno: 40 mm; altura: 30 mm), y se añadió al recipiente 1,0 g de una muestra que va a medirse, y se mezclaron entre sí los contenidos del recipiente para obtener una muestra. Luego, se pesó la mezcla resultante y se mantuvo en el recipiente a 105°C durante 2 horas para retirar los componentes volátiles a partir de la misma. Se dejó reposar adicionalmente la mezcla en un desecador durante 15 minutos para medir la masa de la mezcla después de retirar los componentes volátiles a partir de la mezcla. La masa de la muestra después de retirar los componentes volátiles a partir de la muestra se determinó restando la masa del sulfato de sodio sulfate de la masa de la mezcla después de retirar los componentes volátiles a partir de la mezcla. El contenido de sólidos (%) de la muestra se calculó dividiendo la masa de la muestra después de retirar los componentes volátiles a partir de la muestra entre la masa de la muestra antes de retirar los componentes volátiles a partir de la muestra.

[Tamaños de partícula promedio de las partículas poliméricas insolubles en agua que contienen pigmento y de las partículas poliméricas libres de pigmento]

El tamaño de partícula promedio acumulado de las partículas en la dispersión se midió usando un sistema de análisis de partículas láser “ELS-8000” (análisis acumulado) disponible de 0tsuka Electrics Co., Ltd., y se definió como el tamaño de partícula promedio de las partículas poliméricas que contienen pigmento o de las partículas poliméricas libres de pigmento. La medición anterior se llevó a cabo en las condiciones que incluyen una temperatura de 25°C, un ángulo entre la luz incidente y el detector de 90° y un número acumulado de 100 veces, y se introdujo un índice de refracción de agua (1,333) en el sistema de análisis como índice de refracción del medio de dispersión. La medición se llevó a cabo controlando la concentración de la dispersión que va a medirse al 5 * 10'3%.

[Absorción de agua del medio de impresión tal como se mide poniendo en contacto el medio de impresión con agua pura durante 100 milisegundos]

Usando un absorciómetro de barrido automático “KM500win” disponible de Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd., la cantidad de agua pura transferida a un medio de impresión cuando se pone en contacto el medio de impresión con agua pura durante 100 milisegundos se midió a 23°C a una humedad relativa del 50%. La cantidad así medida de agua pura transferida al medio de impresión se definió como la absorción de agua del medio de impresión tal como se mide en un tiempo de contacto con agua pura de 100 milisegundos. Las condiciones de medición se muestran a continuación.

“Método de espiral”

Tiempo de contacto (s): de 0,010 a 1,0

Paso (mm): 7

Longitud por muestreo (grado): 86,29

Radio inicial (mm): 20

Radio final (mm): 60

Tiempo de contacto mín. (ms): 10

Tiempo de contacto máx. (ms): 1.000

Patrón de muestreo (1-50): 50

Número de puntos de muestreo (>0): 19

“Cabeza cuadrada”

Longitud de rendija (mm): 1

Anchura de rendija (mm): 5

El pigmento, los disolventes orgánicos, el tensioactivo y el agente de control de pH usados en los siguientes ejemplos de producción, ejemplos y ejemplos comparativos son los siguientes.

[Pigmento]

• Pigmento negro: PB7 (negro de carbono) disponible de Cabot Corporation

[Disolventes orgánicos]

• BDG: monobutil éter de dietilenglicol disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

• PG: propilenglicol disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

[Tensioactivo]

• KF6011: polidimetilsiloxano modificado con alquilenglicol “KF-6011” (nombre comercial; tensioactivo no iónico) disponible de Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

[Agente de control de pH]

• MDEA: N-metildietanolamina disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

Ejemplos de producción 1-1 y 1-2 (Producción de resinas de poliéster P-1 y P-2)

Se combinaron entre sí los monómeros de materia prima respectivos (componente de alcohol y componente de ácido carboxílico), el catalizador de esterificación y el cocatalizador de esterificación tal como se muestran en la tabla 1 en las cantidades mostradas en la tabla 1, y se cargaron en un matraz de cuatro bocas de 10 l de capacidad equipado con un termómetro, un dispositivo de agitación, un condensador de tipo flujo descendente y un tubo de entrada de nitrógeno. Se hizo reaccionar el contenido del matraz a 210°C durante 10 horas en una atmósfera de nitrógeno en un calentador de manta, y luego se continuó adicionalmente la reacción a -8,3 kPa (G) hasta que el punto de reblandecimiento del polímero resultante alcanzó la temperatura mostrada en la tabla 1, obteniendo de ese modo las resinas de poliéster P-1 y P-2 respectivas. En la tabla 1 se muestran diversas propiedades de las resinas de poliéster así obtenidas.

TABLA 1

Nota *1: Parte(s) en mol basado en 100 partes en mol de la cantidad total del componente de alcohol

*2: Polioxipropilen-(2,2)-2,2-bis(4-hidroxifenil)propano

Ejemplo de producción 1-3 (Producción de resina a base de vinilo P-3)

Se cargaron los monómeros de materia prima respectivos, el disolvente orgánico (metil etil cetona (también denominada a continuación en el presente documento simplemente “MEK”)) y el agente de transferencia de cadena de polimerización (2-mercaptoetanol) tal como se muestran en la columna “disolución de monómeros inicialmente cargada” en la tabla 2 en un recipiente de reacción equipado con dos embudos de adición 1 y 2 y se mezclaron entre sí, y se reemplazó la atmósfera interna del recipiente de reacción por gas de nitrógeno, obteniendo de ese modo una “disolución de monómeros inicialmente cargada”.

Por otro lado, se mezclaron entre sí los monómeros de materia prima respectivos, el disolvente orgánico anteriormente mencionado, el iniciador de polimerización “V-65” (nombre comercial; 2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo)) disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., y el agente de transferencia de cadena de polimerización anteriormente mencionado tal como se muestran en la columna “disolución de monómeros de adición 1” en la tabla 2 para obtener una “disolución de monómeros de adición 1”. Se cargó la “disolución de monómeros de adición 1” así obtenida en el embudo de adición 1, y se reemplazó la atmósfera interna del embudo de adición 1 por gas de nitrógeno.

Además, se mezclaron entre sí los monómeros de materia prima respectivos, el disolvente orgánico anteriormente mencionado, el iniciador de polimerización anteriormente mencionado y el agente de transferencia de cadena de polimerización anteriormente mencionado tal como se muestran en la columna “disolución de monómeros de adición 2” en la tabla 2 para obtener una “disolución de monómeros de adición 2”. Se cargó la “disolución de monómeros de adición 2” así obtenida en el embudo de adición 2, y se reemplazó la atmósfera interna del embudo de adición 2 por gas de nitrógeno.

En una atmósfera de nitrógeno, se mantuvo la “disolución de monómeros inicialmente cargada” en el recipiente de reacción a 77°C mientras se agitaba, y se añadió gradualmente la “disolución de monómeros de adición 1” en el embudo de adición 1 gota a gota al recipiente de reacción durante 3 horas. A continuación, se añadió gradualmente la “disolución de monómeros de adición 2” en el embudo de adición 2 gota a gota al recipiente de reacción durante 2 horas.

Después de completarse la adición gota a gota, se agitó la disolución mixta resultante en el recipiente de reacción a 77°C durante 0,5 horas. Luego, se añadió a la disolución mixta una disolución de iniciador de polimerización preparada disolviendo 0,6 partes en masa del iniciador de polimerización anteriormente mencionado en 27,0 partes en masa de MEK, y se envejeció la disolución de reacción resultante a 77°C durante 1 hora mientras se agitaba. Se repitió el procedimiento anteriormente mencionado, incluyendo la preparación y la adición de la disolución de iniciador de polimerización y el envejecimiento de la disolución de reacción, cinco veces más. Luego, mientras se mantenía la disolución de reacción en el recipiente de reacción a 80°C durante 1 hora, se añadió a la misma MEK, obteniendo de ese modo una disolución de una resina a base de vinilo P-3 (contenido de sólidos: 40,8%). El peso molecular promedio en peso (Mw) de la resina a base de vinilo P-3 así obtenida fue de 52.700.

TABLA 2

Nota *1: “AS-6(S)” (contenido de componente activo: 50% en masa; peso molecular promedio en número: 6000) disponible de Toagosei Co., Ltd.

*2: Monometacrilato de metoxipolietilenglicol “NK ESTER M-40G” (número molar promedio de adición de óxido de etileno: 4) disponible de Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.

*3: 2,2'-Azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo) disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

Ejemplo de producción 2-1 (Producción de dispersión acuosa D-1 de partículas de resina de poliéster que contienen pigmento)

(1) Etapa de dispersión de pigmento

En un recipiente de 2 l de capacidad, se disolvieron 66,7 g de la resina de poliéster P-1 como polímero dispersante de pigmento (Ia) en 156,4 g de metil etil cetona (MEK). Se mezcló la disolución de polímero resultante con 5,36 g de una disolución acuosa de hidróxido de sodio 5 N como agente neutralizante y 430 g de agua sometida a intercambio iónico de manera que el grado de neutralización de la resina de poliéster P-1 por hidróxido de sodio basado en el índice de acidez del mismo se ajustó al 85% en mol. Se agitó la disolución de reacción resultante y se mezcló a una temperatura de no menos de 10°C y de no más de 15°C usando una cuchilla de dispersión que se hizo funcionar a 2.000 rpm durante 15 minutos.

Luego, se añadieron 100 g del pigmento negro a la disolución de reacción, y se agitó la mezcla resultante y se mezcló a una temperatura de no menos de 10°C y de no más de 15°C usando una cuchilla de dispersión que se hizo funcionar a 7.000 rpm durante 2 horas. Se sometió la dispersión preliminar resultante a un tratamiento de filtración a través de un filtro de malla 150, y luego se diluyó añadiendo a la misma 36,1 g de agua sometida a intercambio iónico. Se sometió la dispersión diluida obtenida a un tratamiento de dispersión a una presión de 150 MPa usando un dispositivo Microfluidizer “M-110EH-30XP” (homogeneizador de alta presión) disponible de Microfluidics Corporation haciendo pasar la dispersión a través del dispositivo 15 veces, obteniendo de ese modo un líquido de dispersión de partículas de resina de poliéster que contienen pigmento.

(2) Etapa de concentración

Se cargó un matraz con forma de berenjena de 2 l con toda la cantidad del líquido de dispersión resultante de las partículas de resina de poliéster que contienen pigmento, y luego se añadió al mismo agua sometida a intercambio iónico de manera que el contenido de sólidos de la dispersión se ajustó al 16,0%. Se mantuvo la dispersión resultante a una presión de 0,09 MPa (abs.) en un baño de agua templada ajustado a 32°C durante 3 horas usando un aparato de destilación rotatoria “Rotary Evaporator 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 a partir de la misma. Además, la temperatura del baño de agua templada se ajustó a 62°C, y la presión en el aparato se redujo hasta 0,07 MPa (abs.), y se concentró la disolución de reacción resultante en estas condiciones hasta que el contenido de sólidos de la disolución de reacción fue del 25,0%.

Se cargó la disolución concentrada así obtenida en un rotor angular de 500 ml, y se sometió a una separación centrífuga usando una centrífuga de enfriamiento de alta velocidad “himac CR22G” (ajuste de temperatura: 20°C) disponible de Hitachi Koki Co., Ltd., a 3.660 rpm durante 20 minutos. Después de eso, se sometió la porción de fase de líquido resultante a un tratamiento de filtración a través de un filtro de membrana “Minisart” (que tenía un tamaño de poro de 5 μm) disponible de Sartorius Inc., obteniendo de ese modo una dispersión acuosa 1 de las partículas de resina de poliéster que contienen pigmento.

Luego, se añadió agua sometida a intercambio iónico a la dispersión acuosa 1 así obtenida de manera que el contenido de sólidos de la dispersión acuosa 1 fue del 22,0%, y se añadieron adicionalmente a la misma 0,76 g de “Ploxel (marca comercial registrada) LV(S)” (agente antimoho; contenido de componente activo: 20%) disponible de Lonza Japan K.K., seguido de agitación de la mezcla resultante a 70°C durante 2 horas. Se enfrió la disolución de reacción obtenida hasta 25°C, y luego se sometió a un tratamiento de filtración a través del filtro anteriormente mencionado con un tamaño de poro de 5 μm. Además, se mezcló el producto filtrado obtenido con agua sometida a intercambio iónico, obteniendo de ese modo una dispersión acuosa D-1 de las partículas de resina de poliéster que contienen pigmento (contenido de sólidos: 22,0%). El tamaño de partícula promedio de las partículas de resina de poliéster que contienen pigmento en la dispersión acuosa D-1 así obtenida fue de 90 nm.

Ejemplo de producción 2-2 (Producción de dispersión acuosa D-2 de partículas de resina a base de vinilo que contienen pigmento)

(1) Etapa de dispersión de pigmento

Se mezclaron entre sí la disolución de la resina a base de vinilo P-3 (contenido de sólidos: 40,8%) como polímero dispersante de pigmento (Ia) y metil etil cetona (MEK) en cantidades de 157,6 g y 60,7 g, respectivamente, obteniendo de ese modo una disolución en MEK de la resina a base de vinilo P-3. Se cargó la disolución en MEK resultante de la resina a base de vinilo P-3 en un recipiente de 2 l de capacidad, y mientras se agitaba la disolución a 1.400 rpm usando una cuchilla de dispersión, se añadieron a la misma 446,9 g de agua sometida a intercambio iónico, 22,3 g de una disolución acuosa de hidróxido de sodio 5 N y 1,7 g de una disolución acuosa de amoniaco al 25% de manera que el grado de neutralización de la resina a base de vinilo P-3 por hidróxido de sodio basado en el índice de acidez del mismo se ajustó al 78,8% en mol y el grado de neutralización de la resina a base de vinilo P-3 por amoniaco basado en el índice de acidez del mismo 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 disolución en un baño de agua a 0°C.

Luego, se añadieron 150 g del pigmento negro a la disolución de reacción, y se agitó la mezcla resultante y se mezcló a una temperatura de no menos de 10°C y de no más de 15°C usando una cuchilla de dispersión que se hizo funcionar a 7.000 rpm durante 3 horas. Se mezcló la dispersión preliminar resultante con 199,8 g de agua sometida a intercambio iónico, y luego se sometió a un tratamiento de dispersión a una presión de 150 MPa usando un dispositivo Microfluidizer “M-110EH-30XP” disponible de Microfluidics Corporation haciendo pasar la dispersión a través del dispositivo 15 veces, obteniendo de ese modo un líquido de dispersión de partículas de resina a base de vinilo que contienen pigmento (contenido de sólidos: 21,0%).

(2) Etapa de concentración

Se cargó un matraz con forma de berenjena de 2 l con 1.000 g del líquido de dispersión resultante de las partículas de resina a base de vinilo que contienen pigmento, y luego se añadieron al mismo 400 g de agua sometida a intercambio iónico de manera que el contenido de sólidos del líquido de dispersión fue del 15,0%. Se mantuvo la dispersión resultante a una presión de 0,09 MPa (abs.) en un baño de agua templada ajustado a 32°C durante 3 horas usando un aparato de destilación rotatoria “Rotary Evaporator 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 a partir de la misma. Además, la temperatura del baño de agua templada se ajustó a 62°C, y la presión en el aparato se redujo hasta 0,07 MPa (abs.), y se concentró la disolución de reacción resultante en estas condiciones hasta que el contenido de sólidos de la disolución de reacción fue del 25,0%.

Se cargó la disolución concentrada así obtenida en un rotor angular de 500 ml, y se sometió a una separación centrífuga usando una centrífuga de enfriamiento de alta velocidad “himac CR22G” (ajuste de temperatura: 20°C) disponible de Hitachi Koki Co., Ltd., a 7.000 rpm durante 20 minutos. Después de eso, se sometió la porción de fase de líquido resultante a un tratamiento de filtración a través de un filtro de membrana “Minisart” (que tenía un tamaño de poro de 5 μm) disponible de Sartorius Inc., obteniendo de ese modo una dispersión acuosa 2 de las partículas de resina a base de vinilo que contienen pigmento.

(3) Etapa de reticulación

Luego, se mezclaron 400 g de la dispersión acuosa 2 así obtenida (pigmento negro: 68,6 g; resina a base de vinilo P-3: 29,4 g) con 54,6 g de agua sometida a intercambio iónico y se mezclaron adicionalmente con 0,89 g de “Ploxel (marca comercial registrada) LV(S)” (agente antimoho; contenido de componente activo: 20%) disponible de Lonza Japan K.K., y también se añadieron a la dispersión 2,82 g de un agente de reticulación epoxídico “DENAC0L (marca comercial registrada) EX-321L” (nombre comercial; poliglicidil éter de trimetilolpropano; equivalente epoxídico: 129) disponible de Nagase ChemteX Corporation de manera que la cantidad de un grupo glicidilo basado en un grupo carboxilo derivado de ácido metacrílico en la resina a base de vinilo P-3 fue del 40% en mol (tasa de reticulación: 40% en mol), seguido de agitación de la mezcla resultante a 90°C durante 2 horas. Se enfrió la disolución de reacción obtenida hasta 25°C, y luego se sometió a un tratamiento de filtración a través del filtro anteriormente mencionado con un tamaño de poro de 5 μm. Además, se mezcló el producto filtrado obtenido con agua sometida a intercambio iónico, obteniendo de ese modo una dispersión acuosa D-2 de las partículas de resina a base de vinilo que contienen pigmento (tasa de reticulación: 40% en mol; contenido de sólidos: 22,0%). El tamaño de partícula promedio de las partículas de resina a base de vinilo que contienen pigmento en la dispersión acuosa D-2 así obtenida fue de 93,1 nm.

Ejemplo de producción 3-1 (Producción de dispersión acuosa d-1 de partículas de resina de poliéster libres de pigmento)

Se cargó un matraz de cuatro bocas equipado con un tubo de entrada de nitrógeno, un condensador de reflujo, un agitador y un termopar con la resina de poliéster P-2 como polímero auxiliar de fijación (Ib) y metil etil cetona (MEK) como disolvente orgánico en las razones de combinación tal como se muestran en la tabla 3 para disolver la resina de poliéster P-2 en MEK a 25°C.

A continuación, se mezcló la disolución resultante con una disolución acuosa de hidróxido de sodio 5 N como agente neutralizante, y se mezcló adicionalmente la mezcla resultante con agua desionizada mientras se agitaba, obteniendo de ese modo un líquido de dispersión de las partículas de resina de poliéster libres de pigmento.

Mientras se mantenía el líquido de dispersión resultante en el matraz de cuatro bocas a 60°C con agitación, se redujo la presión interna del matraz para eliminar la MEK a partir del mismo mediante destilación.

Después de enfriarse hasta temperatura ambiente, se mezcló la dispersión obtenida con agua sometida a intercambio iónico, y se sometió la mezcla resultante a un tratamiento de filtración haciéndolo pasar a través de un tamiz de alambre de malla 200, obteniendo de ese modo una dispersión acuosa d-1 de las partículas de resina de poliéster libres de pigmento (contenido de sólidos: 40,0%). En la tabla 3 se muestran diversas propiedades de la dispersión acuosa d-1 así obtenida.

TABLA 3

Ejemplo de producción 3-2 (Producción de dispersión acuosa d-2 de partículas de resina a base de vinilo libres de pigmento)

Se cargó un matraz separable de 1000 ml de capacidad con 145 partes de metacrilato de metilo disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 50 partes de acrilato de 2-etilhexilo disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 5 partes de ácido metacrílico disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 18,5 partes de “LATEMUL E-118B” (emulsionante; contenido de componente activo: 26%) disponible de Kao Corporation, 96 partes de agua sometida a intercambio iónico y persulfato de potasio disponible de Wako Pure Chemical Industries, Ltd., y se agitó el contenido del matraz usando una cuchilla de agitación (300 rpm), obteniendo de ese modo un emulsión de monómeros.

Se cargó un recipiente de reacción con 4,6 partes de “LATEMUL E-118B”, 186 partes de agua sometida a intercambio iónico y 0,08 partes de persulfato de potasio, y se reemplazó completamente la atmósfera interna del recipiente de reacción por gas de nitrógeno. En una atmósfera de nitrógeno, se calentó el contenido del recipiente de reacción hasta 80°C mientras se agitaba con una cuchilla de agitación (200 rpm), y luego se cargó la emulsión de monómeros anteriormente mencionada en un embudo de adición y se añadió gota a gota al recipiente de reacción durante 3 horas para someter la emulsión de monómeros a una reacción de polimerización. Se mezcló la disolución de reacción resultante con agua sometida a intercambio iónico, obteniendo de ese modo una dispersión acuosa d-2 de las partículas de resina a base de vinilo libres de pigmento (contenido de sólidos: 41,6%) usando la resina a base de vinilo como polímero auxiliar de fijación (Ib). El tamaño de partícula promedio de las partículas de resina a base de vinilo libres de pigmento en la dispersión acuosa d-2 así obtenida fue de 100 nm.

Ejemplos de producción de tinta 1 y 2

Se mezclaron entre sí los componentes respectivos según la formulación mostrada en la siguiente tabla 4, y se sometió la disolución mixta resultante a un tratamiento de filtración a través de un filtro de membrana “Minisart” (que tenía un tamaño de poro de 1,2 μm) disponible de Sartorius Inc., obteniendo de ese modo las tintas a base de agua X e Y respectivas.

Nota *1: Cantidad (% en masa) combinada basada en la cantidad total de la tinta a base de agua

Ejemplos 1-1 a 1-6 y ejemplos comparativos 1-1 a 1-4

Se mezclaron entre sí los componentes respectivos según la formulación mostrada en la siguiente tabla 5, y se sometió la disolución mixta resultante a un tratamiento de filtración a través de un filtro de membrana “Minisart” (que tenía un tamaño de poro de 1,2 μm) disponible de Sartorius Inc., obteniendo de ese modo las composiciones acuosas 1 a 10.

Se almacenaron respectivamente las composiciones acuosas así obtenidas en condiciones ambientales a una temperatura constante de 60°C para medir la viscosidad de las composiciones acuosas respectivas después del almacenamiento. Se calculó la tasa de cambio en la viscosidad de las composiciones acuosas respectivas entre antes y después del almacenamiento [= 100 x (viscosidad de la composición acuosa después del almacenamiento)/(viscosidad de la composición acuosa antes del almacenamiento)] para evaluar la estabilidad en almacenamiento de las mismas según las siguientes clasificaciones de evaluación. Cuando el resultado de evaluación es A o B, la composición acuosa puede presentar una estabilidad en almacenamiento suficiente. Los resultados se muestran en la tabla 5.

La tasa de cambio en la viscosidad de la composición acuosa, tal como se usa en el presente documento, representa el grado de retención de viscosidad antes del almacenamiento de la composición acuosa. Más específicamente, la tasa de cambio en la viscosidad de la composición acuosa del 100% indica que la composición acuosa no presenta ningún cambio en su viscosidad entre antes y después del almacenamiento.

(Clasificaciones de evaluación)

A: La tasa de cambio en la viscosidad de la composición acuosa después de almacenarse durante 4 semanas fue de no menos del 90% y de no más del 110%.

B: La tasa de cambio en la viscosidad de la composición acuosa después de almacenarse durante 2 semanas fue de no menos del 90% y de no más del 110%, pero la tasa de cambio en la viscosidad de la composición acuosa después de almacenarse durante más de 2 semanas fue de menos del 90% o de más del 110%.

C: La tasa de cambio en la viscosidad de la composición acuosa después de almacenarse durante 1 semana fue de no menos del 90% y de no más del 110%, pero la tasa de cambio en la viscosidad de la composición acuosa después de almacenarse durante más de 1 semana fue de menos del 90% o de más del 110%.

D: La tasa de cambio en la viscosidad de la composición acuosa después de almacenarse durante menos de 1 semana fue de menos del 90% o de más del 110%.

TABLA 5 (parte 1 de 2)

Nota *1: Cantidades (% en masa) combinadas basadas en la cantidad total de la composición acuosa, estando todas ellas basadas en la cantidad tal cual.

TABLA 5 (parte 2 de 2)

Las notaciones respectivas mostradas en la tabla 5 son las siguientes.

Aqua BI200: isocianato bloqueado (tipo de isocianato: trímero de HDI; agente bloqueante: 3,5-dimetilpirazol; temperatura de reacción (temperatura de disociación): no inferior a 110°C; equivalente de grupo isocianato: 933; contenido de componente activo: 40%; disolvente: agua/NMP; “Trixene blocked isocyanates Aqua BI200” (nombre comercial) disponible de Baxenden Chemicals Ltd.)

Aqua BI220: isocianato bloqueado (tipo de isocianato: trímero de HDI; agente bloqueante: 3,5-dimetilpirazol; temperatura de reacción (temperatura de disociación): no inferior a 110°C; equivalente de grupo isocianato: 1.000; contenido de componente activo: 40%; disolvente: agua/Coasol; “Trixene blocked isocyanates Aqua BI220” (nombre comercial) disponible de Baxenden Chemicals Ltd.)

ELASTRON BN77: isocianato bloqueado (temperatura de reacción (temperatura de disociación): no inferior a 120°C; contenido de componente activo: 31,4%; disponible de DKS Co., Ltd.; nombre comercial)

CARB0DILITE V-04: compuesto de policarbodiimida (aspecto: disolución acuosa; equivalente de grupo carbodiimida: 335; contenido de componente activo: 40%; disponible de Nisshinbo Chemical Inc.; nombre comercial) CARB0DILITE E-02: compuesto de policarbodiimida (aspecto: emulsión; equivalente de grupo carbodiimida: 445; contenido de componente activo: 40%; disponible de Nisshinbo Chemical Inc.; nombre comercial) EP0CR0SS WS-700: polímero que contiene grupos oxazolina (equivalente de grupo oxazolina: 220; contenido de componente activo: 25%; disponible de Nippon Shokubai Co., Ltd.; nombre comercial)

SUPERFLEX 870: resina de poliuretano a base de éster de isocianato aromático (contenido de componente activo: 30%; disponible de DKS Co., Ltd.; nombre comercial)

DENAC0L EX-212: diglicidil éter de 1,6-hexanodiol (equivalente epoxídico: 151; contenido de componente activo: 100%; disponible de Nagase ChemteX Corporation)

3-Aminopropiltrietoxisilano: agente de acoplamiento de silano; contenido de componente activo: 100%; disponible de Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

Ejemplos 2-1 a 2-9 y ejemplos comparativos 2-1 a 2-4

Usando un conjunto de tinta constituido por una combinación de la composición acuosa y la tinta a base de agua tal como se muestra en la tabla 6 a continuación, se llevó a cabo la impresión usando “LUMIRROR (marca comercial registrada) T60” (película de poli(tereftalato de etileno) (PET); absorción de agua: 2,3 g/cm2) disponible de Toray Industries, Inc., y “SPACECLEAN (marca comercial registrada) S7042” (película de PET retráctil; tasa de retracción térmica (90°C, 10 segundos): 60%; absorción de agua: no más de 10 g/cm2) disponible de TOYOBO Co., Ltd., como medio de impresión, mediante el siguiente método para obtener materiales impresos. Se sometieron los materiales impresos respectivos así obtenidos a los siguientes procedimientos de evaluación. Los resultados también se muestran en la tabla 6.

Se cargaron la tinta a base de agua y la composición acuosa en un aparato de evaluación de impresión equipado con un cabezal de impresión de chorro de tinta “KJ4B-YH” (nombre de producto; de tipo piezoeléctrico) disponible de Kyocera Corporation y un calentador inferior para calentar el medio de impresión desde una superficie de lado trasero del medio de impresión que era opuesta a una superficie de lado delantero del mismo que se enfrentaba al cabezal de impresión de chorro de tinta.

La distancia entre el calentador inferior y el medio de impresión se ajustó a 0,2 mm y la distancia entre el cabezal de impresión de chorro de tinta y el medio de impresión se ajustó a 2,0 mm, y, además, la temperatura de superficie del calentador inferior se ajustó a 40°C.

Se llevó a cabo la operación de impresión en las condiciones ambientales de una temperatura de 25±1°C y una humedad relativa del 30±5%. Las condiciones de operación del aparato de evaluación de impresión se ajustaron a una tensión aplicada al cabezal de 26 V, una frecuencia de accionamiento de cabezal de 10 kHz, una cantidad de gotitas de tinta expulsada de 7 μl, una temperatura del cabezal de 32°C, una resolución del cabezal de 600 dpi, el número de inyecciones de tinta para el limpiado antes de su expulsión de 200 inyecciones y una presión negativa de -4,0 kPa, y se sujetó el medio de impresión de manera fija en el aparato de evaluación de impresión de manera que la dirección longitudinal del medio de impresión se alineó con la dirección de transporte del mismo.

Se transmitió un comando de impresión al aparato de evaluación de impresión anteriormente mencionado para expulsar sucesivamente la tinta a base de agua y la composición acuosa en este orden e imprimir imágenes sólidas de la tinta a base de agua y la composición acuosa en la misma posición del medio de impresión de manera que la tinta a base de agua y la composición acuosa se mezclaron entre sí en el medio de impresión, obteniendo de ese modo las imágenes sólidas impresas (etapa 1).

Adicionalmente, la cantidad de la composición acuosa aplicada sobre el medio de impresión fue de aproximadamente 1,6 g por 1 m2 de la imagen sólida con el 100% de densidad en cuanto al contenido de sólidos de la misma, y la cantidad de la tinta a base de agua aplicada sobre el medio de impresión fue de aproximadamente 2,3 g por 1 m2 de la imagen sólida con el 100% de densidad en cuanto al contenido de sólidos de la misma.

A continuación, se secaron las imágenes sólidas así impresas en el medio de impresión mediante un secador de aire calienta a 50°C durante 3 minutos (etapa 2-1), y luego se secaron mediante un secador de aire caliente a 120°C durante 10 minutos (etapa 2-2) para someter los componentes contenidos en las imágenes sólidas a una reacción de reticulación, obteniendo de ese modo un material impreso (etapa 2).

[Evaluación]

[Solidez al frotamiento]

Se frotó la superficie impresa del material impreso resultante con un material textil no tejido de celulosa “BEMC0T (marca comercial registrada) M3-II” disponible de Asahi Kasei Fibers Corporation colocado por debajo de una superficie inferior de un peso de 700 g (área de superficie inferior: 4 cm2) moviendo de manera recíproca el material textil no tejido con el peso a lo largo de la superficie impresa 100 veces mientras se aplicaba una carga de 700 g del peso sobre la misma.

Se observó visualmente el daño (defectos) en la superficie impresa mientras se frotaba para evaluar la solidez al frotamiento de la misma según las siguientes clasificaciones de evaluación. Cuando el resultado de evaluación fue A o B, el material impreso presentaba una solidez al frotamiento suficiente.

(Clasificaciones de evaluación)

A: No se detectó la aparición de defectos ni desprendimiento en la superficie impresa ni siquiera después de frotarse de manera recíproca 100 veces.

B: Se detectó la aparición de defectos o desprendimiento en la superficie impresa después de frotarse de manera recíproca no menos de 50 y no más de 99 veces.

C: Se detectó la aparición de defectos o desprendimiento en la superficie impresa después de frotarse de manera recíproca no menos de 21 y no más de 49 veces.

D: Se detectó la aparición de defectos o desprendimiento en la superficie impresa después de frotarse de manera recíproca no más de 20 veces.

[Resistencia al disolvente]

Con un desinfectante alcohólico de manos (concentración de alcohol: 79%) disponible de Kao Corporation se impregnó un hisopo de algodón “Johnson's cotton buds” disponible de Johnson & Johnson K.K., y se frotó la superficie impresa del material impreso resultante con el hisopo de algodón moviendo de manera recíproca el hisopo de algodón a lo largo de la superficie impresa 30 veces mientras se aplicaba una carga de 5 g a la misma. Se observó visualmente la superficie impresa mientras se frotaba para evaluar la resistencia al disolvente (resistencia a etanol) de la misma según las siguientes clasificaciones de evaluación. Cuando el resultado de evaluación fue A o B, el material impreso presentaba una resistencia al disolvente suficiente.

(Clasificaciones de evaluación)

A: No se detectó decoloración en la superficie impresa ni siquiera después de frotarse de manera recíproca 30 veces.

B: Se detectó decoloración en la superficie impresa después de frotarse de manera recíproca no menos de 11 y no más de 29 veces.

C: Se detectó decoloración en la superficie impresa después de frotarse de manera recíproca no menos de 4 y no más de 10 veces.

D: Se detectó decoloración en la superficie impresa después de frotarse de manera recíproca no más de 3 veces. [Propiedades de adhesión a sustrato]

Se adhirió una cinta de celofán disponible de Nichiban Co., Ltd., sobre una superficie impresa del material impreso resultante de manera que no quedaran burbujas de aire atrapadas debajo de la cinta. Después de permitir que la cinta de celofán así adherida reposara durante 2 minutos, se desprendió la cinta de celofán a partir de la superficie impresa mientras se mantenía un ángulo de desprendimiento de 90° con respecto a la superficie impresa.

Se observó visualmente la superficie impresa del material impreso después de desprenderse la cinta de celofán a partir de la misma para determinar si se producía o no algún daño (defectos) en la misma y evaluar las propiedades de adhesión a sustrato según las siguientes clasificaciones de evaluación. Cuando el resultado de evaluación fue A o B, el material impreso presentaba propiedades de adhesión a sustrato suficientes.

(Clasificaciones de evaluación)

A: El cien por ciento (100%) de toda la región de imagen de la porción de superficie impresa a la que se adhirió la cinta de celofán todavía permanecía sin desprender después del ensayo de desprendimiento.

B: No menos del 90% y menos del 100% de toda la región de imagen de la porción de superficie impresa a la que se adhirió la cinta de celofán permanecía sin desprender después del ensayo de desprendimiento.

C: No menos del 10% y menos del 90% de toda la región de imagen de la porción de superficie impresa a la que se adhirió la cinta de celofán permanecía sin desprender después del ensayo de desprendimiento.

D: Menos del 10% de toda la región de imagen de la porción de superficie impresa a la que se adhirió la cinta de celofán permanecía sin desprender después del ensayo de desprendimiento.

TABLA 6

A partir de los resultados de los ejemplos y ejemplos comparativos mostrados en la tabla 5, se confirmó que usando el isocianato bloqueado A en combinación con el compuesto B que se seleccionó de cualquiera del compuesto de carbodiimida y el compuesto de oxazolina, fue posible obtener la composición acuosa que era excelente en cuanto a estabilidad en almacenamiento.

A partir de los resultados de los ejemplos y ejemplos comparativos mostrados en la tabla 6, se confirmó que usando las composiciones acuosas respectivas obtenidas en los ejemplos en combinación con la tinta a base de agua, los materiales impresos resultantes eran excelentes en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato. Por otro lado, se confirmó que las composiciones acuosas respectivas obtenidas en los ejemplos comparativos estaban deterioradas en cualquiera de solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato y, por tanto, las propiedades de las mismas estaban mal equilibradas.

Aplicabilidad industrial

La composición acuosa de la presente invención es excelente en cuanto a estabilidad en almacenamiento. En el conjunto de tinta que contiene la composición acuosa y la tinta a base de agua, así como en el método de impresión por chorro de tinta que usa la composición acuosa y la tinta a base de agua según la presente invención, es posible obtener un material impreso que es excelente en cuanto a solidez al frotamiento, resistencia al disolvente y propiedades de adhesión a sustrato incluso cuando se imprime en un medio de impresión de nula absorción de agua o un medio de impresión retráctil.

Claims

REIVINDICACI0NES

i . Composición acuosa para impresión por chorro de tinta, que comprende un isocianato bloqueado A, al menos un compuesto B seleccionado del grupo que consiste en un compuesto de carbodiimida y un compuesto de oxazolina, y agua, caracterizada porque la razón en masa del isocianato bloqueado A con respecto al compuesto B (A/B) es de no menos de 3 y de no más de 15.
2. Composición acuosa para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 1, en la que la temperatura de disociación del isocianato bloqueado A es no inferior a 100°C y no superior a 200°C.
3. Composición acuosa para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 1 ó 2, en la que la cantidad equivalente de un grupo isocianato del isocianato bloqueado A es de no menos de 300 y de no más de 4.000.
4. Composición acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el isocianato bloqueado A se forma bloqueando grupos isocianato de un compuesto de poliisocianato con un agente bloqueante, y en la que el agente bloqueante es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en 3,5-dimetilpirazol, 1,2,4-triazol, diisopropilamina, fenol, cresol, metil etil cetoxima, g-caprolactama, malonato de dietilo y acetoacetato de etilo.
5. Composición acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además una resina que comprende un grupo reactivo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación al menos con el compuesto B.
6. Composición acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además un disolvente orgánico soluble en agua D que comprende un diol que tiene no menos de 3 y no más de 6 átomos de carbono.
7. Líquido de recubrimiento para impresión por chorro de tinta, que comprende la composición acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
8. Conjunto de tinta para impresión por chorro de tinta, que comprende la composición acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y una tinta a base de agua que comprende un pigmento,

en el que al menos una de la composición acuosa para impresión por chorro de tinta y la tinta a base de agua comprende la resina que comprende un grupo reactivo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación al menos con el compuesto B.
9. Conjunto de tinta para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 8, en el que la tinta a base de agua comprende partículas poliméricas insolubles en agua que contienen pigmento.
10. Conjunto de tinta para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 9, en el que un polímero que constituye las partículas poliméricas insolubles en agua que contienen pigmento es una resina de poliéster.
11. Conjunto de tinta para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que la tinta a base de agua comprende un polímero auxiliar de fijación (Ib).
12. Conjunto de tinta para impresión por chorro de tinta según la reivindicación 11, en el que el polímero auxiliar de fijación (Ib) es una resina de poliéster.
13. Método de impresión por chorro de tinta que usa la composición acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y una tinta a base de agua que comprende un pigmento, en el que al menos una de la composición acuosa para impresión por chorro de tinta y la tinta a base de agua comprende la resina que comprende un grupo reactivo que es capaz de experimentar una reacción de reticulación al menos con el compuesto B,

comprendiendo dicho método de impresión por chorro de tinta las siguientes etapas 1 y 2:

etapa 1: expulsar la composición acuosa para impresión por chorro de tinta y la tinta a base de agua sobre una superficie de un medio de impresión mediante un método de chorreado de tinta para imprimir caracteres o imágenes en el mismo; y

etapa 2: someter el isocianato bloqueado A, el compuesto B y la resina que están presentes en los caracteres o las imágenes impresos en la etapa 1 a una reacción de reticulación.
14. Uso de la composición acuosa para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 como composición para mejorar las propiedades de fijación de una tinta para impresión por chorro de tinta.
15. Uso del conjunto de tinta para impresión por chorro de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12 para impresión por chorro de tinta.