MXPA01006393A - Composicion quimica para tinta. - Google Patents

Abstract

Una tinta que consta de: a) un medio acuoso; b) colorante; y c) un compuesto de formula (1); M[X]n donde M es un cation de cobre, niquel, cobalto o manganeso; X es un anion de acido carboxilico que consta de almenos cuatro atomos de carbon; y n inclusive de 1 a 2.

Description

COMPOSICIÓN QUÍMICA PARA TINTA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a composiciones acuosas las cuales son convenientes de manera particular para el uso en la impresión por ahorro de tinta (IJP), para los substratos que llevan tales composiciones, para los cartuchos que contienen las composiciones y para métodos de la impresión por chorro de tinta. IJP es una técnica anti - choque de la impresión en la cual gotas de tinta son expulsadas a través de una boquilla fina sobre un substrato sin traer el inyector en contacto con el substrato. Hay algunos requisitos de funcionamiento existentes para los tintes y tintas usadas en IJP. Por ejemplo proporcionar dimensiones deseables, imágenes "no atenuadas" que tengan una buena solidez al agua y una solidez a la luz y densidad óptica. Las tintas son requeridas con frecuencia para que se sequen rápidamente cuando se aplican a un substrato para prevenir manchones, pero no deberán formar una pasta sobre la punta de la boquilla del chorro de tinta porque esto detendrá el trabajo de la impresora. Las tintas deberán también ser estables para almacenamiento fuera de tiempo sin que se descompongan Ref: 129671 o formen una precipitación la cual pueda bloquear la boquilla fina. Hemos encontrado que la incorporación de ciertas formas de iones metálicos de transición solubles en tintas para proveer IJP en las impresoras las cuales exhiben un incremento en la solidez a la luz. También hemos encontrado que este efecto se puede lograr cuando se agrega una composición que contenga este ion metálico de transición soluble de forma separada o es llevado por el substrato antes de o después de la impresión por chorro tinta. Por consiguiente a la presente invención se provee tinta que consta de: a) un medio acuoso b) Colorante; y c) Un compuesto de fórmula (1) ; M[x]n (1) en donde : M es un catión de cobre, níquel, cobalto y manganeso; X es un anión de ácido carboxílico que consta de al menos cuatro átomos de carbón; y n es inclusive de 1 a 2 El catión representado por M debe ser cualquiera de los cationes de cobre, níquel, cobalto y manganeso o una mezcla de dos o más de tales cationes. Es preferible que M sea cobre o níquel. Es especialmente preferible que M sea cobre (I) o, de mayor preferencia, cobre (II) . X es de manera preferible un anión de ácido carboxílico que consta de 4 a 20, más preferente aún de 4 a 8 átomos de carbono (incluyendo el átomo de carbono en el grupo ácido) . Los átomos de carbono son preferiblemente arreglados en un grupo cíclico o en una cadena lineal o en una cadena ramificada. Los grupos cíclicos preferidos son anillos 5- y 6-miembros, especialmente anillos homocíclicos y heterocíclicos. Los ejemplos de anillos homocíclicos incluyen anillos de fenilo, naftilo, ciclopentilo y ciciohexilo. Ejemplos de anillos heterocíclicos incluyen anillos de tiofeno y especialmente anillos de furanilo, dihidrofuranilo, tetrahidrofuranilo, piranilo, dihidropiranilo y tetrahidropiranilo. El compuesto de la fórmula (1) esta preferiblemente en la forma de un complejo entre el grupo o los grupos representado por X y el catión representado por M. En una modalidad preferible X es un enlace bidentado o altamente dentado para M, especialmente un enlace bidentado, tridentado, cuadridentado, pentadentado o hexadentado para M. Por consiguiente X preferiblemente lleva uno o más grupos donantes de electrones. Estros grupos donantes de electrones pueden trabajar en combinación con el anión carboxílico (i.e. -COO )para unir con firmeza X a M, de tal modo que disminuye la probabilidad de que M se escape del ambiente o que tenga cualquier propiedad indeseable que tenga relación con los iones de metales libres. El compuesto de la fórmula (1) también deberá tener otras moléculas pequeñas coordinadas al catión del metal representadas por M, por ejemplo las moléculas de H2O comúnmente coordinados con los metales de transición por medio del par solitario de electrones en sus átomos de oxígeno. En esta forma el salicílato de cobre normalmente tiene la fórmula Cu (salicílato) 2. 2H20 en la cual los aniones carboxilatos se unen iónicamente el catión de cobre, los grupos hidroxi fenólicos actúan como un donante de electrón que contribuye con sus electrones de oxígeno a que el cobre y dos moléculas de agua donan sus electrones al cobre para dar lo que se puede describir como una "concha bipiramidal" alrededor de un catión de cobre central. Será entendido que tales componentes que tienen moléculas coordinadas pequeñas al catión del metal caen dentro del alcance de la presente invención. Los grupos de electrones donantes deben de ser cualquiera de aquellos que comúnmente se utilizan en metales complejos de transición, de forma particular grupos que contienen un oxígeno (e.g. hidróxido o éter), sulfuro (e.g. tiol o tiéter) , amina (e.g. primario, secundario, terciario o -N=N-)o átomos de fosfine terciario. Los grupos donantes de electrones y los aniones carboxílicos en X serán arreglados generalmente de forma relativa a cada uno tal que los complejos formados por X con M son térmicamente estables, por ejemplo ellos forman un anillo o un puente de 3-, 4-, 5-, 6- o 7- miembros con M, especialmente un anillo o un puente de 5- o 6- miembros. Preferiblemente X esta libre de los grupos -N=N- . Los aniones representados por X preferidos son aniones de ácidos carboxílicos heterocíclicos que constan de al menos cuatro átomos de carbón, de manera más especial ácidos carboxílicos anionicos derivados de mono -, di -, y tri - sacáridos, por ejemplo, ácidos aldónicos (e.g. ácido 6-fosfoglucónico) y particularmente, ácido glucuronico, ácido murámico y ácido siálico.

El anión representado por X es preferiblemente de la fórmula RCOO en donde R es un grupo orgánico opcionalmente sustituido que consta de al menos 3 átomos de carbono. De manera preferible R es un grupo orgánico opcionalmente sustituido que consta de 3 a 12, más preferible 4 a 8 átomos de carbono. Los sustituyentes opcionales son preferiblemente seleccionados del hidróxido, sulfo, carboxido, fosfato, fosfonato, amino (incluyendo -N=N-, pero más preferiblemente amino primario, secundario o terciario) , amido (especialmente alcanoilamino C?- ) cianuro, alcoxido (especialmente alcoxido C?-4) y éster (especialmente alquilo- C?_4-C02-) . Igualmente los sustituyentes opcionales para R pueden ser tiol, tioalcoxi (especialmente C?-4 alcoxi, opcionalmente llevando un grupo carboxílico) o un fosfino terciario. De manera preferible los compuestos de la fórmula (1), y los grupos representados por R, están libres de grupos -N=N- . En una modalidad preferente los aniones representados por X son aniones de ácidos carboxílicos que constan de 4 a 8 átomos de carbón (incluyendo en átomo de carbón en el grupo ácido) , opcionalmente substituido por uno o más grupos hidróxi y/o interrumpidos opcionalmente por uno o más grupos amino, éter, tioéter o carbonilos, por ejemplo; ácido tartárico, ácido oxaloacético, ácido málico o ácido crítico. Es especialmente preferible que X sea un ácido glucónico) . Ejemplos de aniones de ácido carboxílicos que constan de al menos cuatro átomos de carbono los cuales pueden formar un complejo con M que incluye las siguientes categorías : (i) compuestos que constan de un anillo aromático que lleva un anión de ácido carboxílico en un primer átomo de carbón del anillo y un grupo donador de electrones en un segundo átomo de carbón del anillo, en donde el primero y el segundo átomos de carbón están separados uno del otro por un enlace covalente. Ejemplos específicos de tales compuestos incluyen los aniones de ácido 4- o 5- sulfosalicílico, 1-hidrixi-2carboxi-5 sulfonaftalene, ácido 4- o 5-sulfoantranílico, ácido 4-sulfo-N-penilantranílico, ácido 4- o 5-hidroxitiosalicílico, ácido 4- o 5- sulfotiosalicílico, 2,4-dicarboxitiofenol, ácido 4-sulfoftálico, l-hidroxi-2, 4-dicarboxinaftalene, ácido 2-amino-3-hidoxibenzóico, ácido 2, 4, 5-trihidroxibenzóico, ácido 2, 2 ' -ditiosalicílico, 1-tio-2-carboxi-4-sulfonaftalene y l-amino-2-carboxi-4-sulfonaftalene; y (ii) compuestos que constan de una cadena alifática de átomos de carbón que llevan un anión de ácido carboxílico en un átomo de carbono de la cadena y un grupo donador de electrones en un segundo átomo de carbono de la cadena, en donde el primero y el segundo átomos de carbono son los mismo átomos de carbón o están separados uno del otro por uno, dos o tres enlaces covalentes. En esta modalidad el o los grupos donadores de electrones pueden formar parte de la cadena o ser colgantes en la cadena. Ejemplos específicos de tales compuestos incluyen los aniones de ácido etilendiamino tetraacético ("EDTA") , ácido crítico, ácido tártrico, L-tirosina, ácido málico, ácido glucónico, ácido mucico, ácido quínico, ácido quelidónico, ácido 3, 3' -tiodipropionico, ácido meso-2, 3-dimercaptosuccinico, ácido mercaptosuccínico, ácido 2-isopropilámico, ácido nitrilotriacético, ácido 1,6-diaminohexane-N, N, N' , N' -tetracético, ácido dietilentriaminopentaacético, ácido dietilentriaminohexaacético, tricine, bicine y lantionine; (iii) mezclas que constan de dos o más de la precedente. Como se entenderá, el pH de la tinta determinará en algunas ocasiones si el grupo de ácido carboxílico esta en la forma de un anión y los grupos donadores de electrones están en la forma donde sean capaces de donar electrones más bien que actuar como un anión. Por ejemplo, el pH de la tinta podrá ser seleccionado tal que un compuesto que lleva dos grupos carboxilos de pKas diferente podrán tener uno de estos grupos carboxilos en la forma de un anión de ácido carboxílico y el otro grupo carboxi en forma no ionizada que actúa como un grupo donador de electrones. Por consiguiente la tinta de preferencia tiene un pH tal que el compuesto de la fórmula (1) esta en la forma de un complejo entre los grupos representados por X y el catión representado por M. Los grupos preferidos que están representados por x son los aniones de ácido glucónico, EDTA, ácido 4-sulfosalicílico y ácido 5- sulfosalicíclico. Los compuestos preferidos de fórmula (1) son gluconato de cobre, EDTA de cobre y 4- ó 5- sulfosalicilato de cobre. El colorante es preferiblemente un tinte o una mezcla de tintes, de preferencia amarillo, magenta, ciano o negro. Los tintes preferidos son azo (de preferencia monoazo, disazo o trisazo) , xanteno, ftalocianina, trifenodioxazina o triarilmetano . Especialmente se preferible que los tintes sean de tintes azo, más s^agUg W especialmente de tintes azo en la forma tautomérica de hidrazo. El medio acuoso preferiblemente consta de una mezcla de agua y un solvente orgánico, preferiblemente en una proporción en peso 99:1 a 1:99, de mayor preferencia de 99:1 a 50:50 y especialmente de 95:5 a 80:20. De preferencia el solvente orgánico es un solvente orgánico miscible en el agua o una mezcla de tales solventes. Preferiblemente los solventes orgánicos miscibles en agua incluyen alcanos C?-6, preferiblemente metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol, n-pentanol, ciclopentanol o ciclohexanol; amidas lineales, preferiblemente dimetilformamida o dimetilacetamida; acetonas y acetonas-alcoholes, de mayor preferencia acetonas, metil éter cetona, ciclohexanona y alcohol diacetona; miscibles en agua, preferiblemente tetrahidrofurano y dioxano, dioes, de preferencia dioles que tengan de 2 a 12 átomos de carbono, por ejemplo pentano-1,5-diol, etilenglicol, propilenglicol, butilenglicol, pentilenglicol, hexilenglicol y tiodiglicol y oligo- y polialquilenglicoles, de preferencia dietilenglicol, trietilenglicol, polietilenglicol y polipropilenglicol; trioes, de preferencia glicerol y 1, 2, 6.hexanotriol; mono alquil C1-4 éteres de dioles, de preferencia mono alquil C:-4 éteres de dioles, que tienen de 2 a 12 átomos de carbón, especialmente 2-metoxietanol, 2- (2-methoxietoxi) -etanol, 2- (2-etoxietoxi) -etanol, 2- [2- (2-metoxietoxi) etoxi] -etanol, 2- [2- (2-etoxietoxi) etoxi] -etanol y etilenglicol monoaliléter, amidas cíclicas, de preferencia 2-pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, N-etil-2-pirrolidona, caprolactama y 1,3-dimetilimidazolidona, esteres cíclicos, de preferencia caprolactona, sulfoxidos, de preferencia dimetil sulfoxido y sulfolona. Preferiblemente el medio acuoso consta de agua y 2 o más, especialmente de 2 a 8, solventes orgánicos miscibles en agua. Especialmente los solventes orgánicos miscibles en agua preferidos son amidas cíclicas, de preferencia, 2-pirrolidona, N-metil-pirrolidona y N-etil-pirrolidona; dioles, especialmente 1,5 pentanodiol, etilenglicol, tiodiglicol, dietilenglicol y trietilenglicol; y mono alquil C?-4 y alquil C?_4 y éteres de dioles, más preferiblemente mono alquil C?_4 éteres de dioles que tienen de 2 a 12 átomos de carbón, especialmente 2-metoxi-2-etoxi-2-etoxietanol .

Ejemplos de otros medios convenientes de tinta que constan de una mezcla de agua y uno o más solventes orgánicos están descritos en US 4,963,189, US 4,703,113, US 4,626,248, EP 425, 105A Y US 5,207,824. La tinta puede también contener componentes adicionales utilizados convencionalmente en tintas de impresión por chorro de tinta, por ejemplo modificadores de la viscosidad y de la tensión superficial, inhibidores de la corrosión, biocidas, aditivos que reduzcan la coagulación, agentes contra berberecho para reducir él encrespase y surfactantes del papel los cuales pueden ser iónico o no iónico . Se ha encontrado también que la firmeza de la luz de las tintas puede ser mejorada aún al incluir un ácido orgánico adicional en las tintas. Por consiguiente, las tintas del primer aspecto de la invención de preferencia contienen un ácido orgánico adicional, de preferencia ácido carboxílico, de mayor preferencia ácidos carboxílicos alifáticos o aromáticos. Preferiblemente el ácido orgánico adicional es un ácido diferente a HX. El ácido carboxílico adicional de preferencia contiene de 1 a 5, de mayor preferencia, de 1 a 4 grupos carboxi. De manera opcional el ácido carboxílico es substituido en el futuro por uno o más átomos u otros grupos que el carboxi . De preferencia ácidos carboxílicos alifáticos que contengan hasta 20, de mayor preferencia de 2 a 15 y especialmente de 2 a 10 átomos de carbón (incluyendo el átomo de carbón en el ácido, i.e. en el grupo C02H) . El ácido carboxílico alifático puede estar saturado o insaturado . De preferencia los ácidos alifáticos saturados son derivados alcanos y de preferencia ácidos alifáticos insaturados son derivados alquenos y alquinos. Los grupos alcanos, alquenos y alquinos del cual los ácidos alifáticos son derivados deben de ser cadenas lineales, cadenas ramificadas o cíclicas y son opcionalmente interrumpidas por uno o más grupos heteroatómicos . De preferencia átomos y grupos de la interrupción son seleccionados de -O-, -S-, -NR1-, fenil, piperazina, -C(O)0 y -C(0; en donde R1 es H, alquil (de preferencia alquil C1-4-) o fenil. Cuando el ácido carboxílico es substituido en un futuro por uno o más átomos u otros grupos que el carboxi, los substitutos son de preferencia seleccionados de -OH, -NH2, -N02, SH, SO3H, -P0sH2 (de preferencia -F o -Cl), alquil C?--, hidroxialquil C?-/ alcoxi C?_4 e hidroxialcoxi C?_4. Es especialmente preferible que el ácido carboxílico sea substituido más a futuro por uno o más grupos -OH. De preferencia los ácidos alifáticos saturados los cuales contienen 1 grupo carboxi incluido, por ejemplo, ácido acético, ácido fosfonoacético, ácido propionico, ácido butírico, ácido isobutírico, ácido valérico, ácido dodecanoico y ácido ciclohexanocarboxilico . De preferencia ácidos alifáticos saturados los cuales contengan 1 grupo carboxi incluido , por ejemplo, ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido azeláico, ácido 1, 2, 3, 4-butanotetracarboxilico, ácido etilenediamin-tetracético, ácido diglicólico, ácido iminodiacético ácido 1, 1-ciclohexaneo diacético y ácido nitriliotriacético. De preferencia ácidos alifáticos que lleven uno o más grupos -OH incluidos, por ejemplo, ácido glicolico, ácido láctico, ácido tartárico, ácido málico, ácido crítico, ácido tartárico, ácido ascórbico, ácido mucico y ácido gluconoico. Cuando el ácido orgánico adicional es un ácido carboxílico aromático es preferible un grupo aromático o heteromático, monocíclico o policíclico el cual es substituido por uno o más grupos carboxi o un grupo que lleve un grupo carboxi. De preferencia los grupos aromáticos monocíclicos incluyen opcionalmente bencenos, piridina, piridona, tiofeno y grupos furanos substituidos. Los grupos aromáticos policíclicos preferidos incluyen un grupo aromático policíclico en donde los anillos cíclicos son fusionados juntos o unidos por un enlace sencillo covalente o por un grupo de unión. De preferencia los grupos de unión incluyen -0-, -S-, -NRa- en donde Ra es H o C?-4-alquil, -C(0)-, alquileno y grupos alquenos De preferencia los grupos aromáticos policíclicos en donde los anillos cíclicos que están fusionados juntos incluyen opcionalmente naftalina, quinolina, indolina y penzofurano substituido. De preferencia los grupos aromáticos policíclicos en donde los anillos cíclicos están unidos por un enlace covalente sencillo o un grupo de unión que incluye bifenil, estilbeno y difenilmetano. Cuando el grupo aromático es substituido en el futuro por un átomo u otro grupo que el carboxi o un grupo que lleve un grupo carboxi, los substitutos preferidos son seleccionados del halógeno (especialmente F o Cl) ; -N02; -CF3 ;-CN; -S03H; -P03H2; o un grupo alquil C?_6, alquenil C2-6/ cicloalquil C5-8 o alcoxi C?-6 opcionalmente substituido por -OH, -NH2, -N02, -S03H, -P03H2 o un halógeno; un grupo de la fórmula -SR2, o -COOR2 en donde R2 es H, alquil C?_4, alcoxi, cicloalquil o fenil C5-8; y grupos de la fórmula -OR3, -COR3, -NR3 R4 ,-S?2NR3R4, -SOR3, -SO2R3, -NR3COR4 , -CONR3R4 o -OCOR3 en donde cada R3 y R4 independientemente es H, alquil C1-4, cicloalquil C5-8, fenil o R3 y R4 juntas con el nitrógeno al cual están en esa forma asociada de 5 o 6 anillos unidos, por ejemplo, piperazina o morfolina. Otros ácidos carboxílicos adicionales preferidos son los derivados de mono-, di- y tri-sacáridos, por ejemplo, ácidos aldónicos (e.g. ácido 6 fosfoglucónico) y particularmente, ácido glucurónico, ácido murámico y ácido siálico. Ejemplos de ácidos aromáticos preferidos que llevan uno más grupos carboxi y uno o más grupos -OH incluyen, por ejemplo, ácido sulfosalicílico y ácido sulfoftálico. De preferencia la tinta es amarilla, magenta, ciano o negra. La tinta preferiblemente consta de: (a) de 70 a 99.8 partes de medio acuoso; (b) de 0.01 a 30, de mayor preferencia 1 a 10 partes en total de colorante; (c) de 0.01 a 30, de mayor preferencia 1 a 10 partes en total del compuesto de la fórmula (1); y (d) de 0 a 30, de mayor preferencia de 0.01 a 10 partes en total de ácido orgánico adicional: en donde todas las partes son por peso y el número de partes de (a) + (b) + (c) + (d)=100. Las tintas conforme al primer aspecto de la presente invención ha mejorado la firmeza de luz comparada a cuando el compuesto de la fórmula (1) es omitida. La presencia de ácido orgánico adicional mejora aún más este. Asombrosamente estas mejoras pueden ser alcanzadas frecuentemente sin afectar al contrario, exigiendo altamente requisitos de funcionamiento para las tintas de impresión de la inyección de tinta tales como constancia de humedad, brillo, durabilidad, estabilidad al almacenaje y confiabilidad. Se ha encontrado que la constancia de luz de las impresiones deberán ser mejoradas también al incorporar el compuesto de la fórmula (1) en o en el substrato el cual va a ser impreso. Esta aproximación evita tener que reformular provisiones existentes de tinta y evitar cualquier posibilidad que el aditivo cause dificultades de operabilidad indeseables en algunos de los tipos temperamentales de la pista de la impresora de inyección de tinta . De acuerdo a un tercer aspecto de la presente invención se proporciona un substrato el cual es cubierto o impregnado con un compuesto de fórmula (1), como se definió arriba. De preferencia los componentes de la fórmula (1) son como se discuten arriba con relación al primer aspecto de la presente invención, especialmente gluconato de cobre. De preferencia el substrato es impregnado o cubierto con una composición que consta de un compuesto de fórmula (1) y un líquido medio y opcionalmente un aglutinante. El líquido medio de preferencia consta de agua o una mezcla de solvente orgánico. El substrato es de preferencia papel, material plástico, textil, metal o vidrio, de mayor preferencia un papel, una diapositiva arriba del proyector o un material de textil, especialmente papel. Una composición adecuada preferida para recubrir o impregnar el substrato consta de: (a) de 0.01 a 30, de mayor preferencia de 1 a 10 partes de un compuesto de fórmula (1) ; (b) de 0.01 a 30, de mayor preferencia de 1 a 10 partes de un aglutinante; (c) de 0.01 a 99.97, de mayor preferencia 0.1 a 50, partes de solvente orgánico miscible en agua; (d) de 0.01 a 99.97, de mayor preferencia de 0.1 a 50g partes de agua; (e) de 0 a 30, de mayor preferencia de 0.1 a 10, partes de ácido orgánico adicional; en donde todas las partes están por peso y el número total de partes (a) + (b) + (c) + (d) + (e) =100. La composición conveniente para cubrir o impregnar el substrato es de preferencia descolorida, coloreada débilmente o blanca. El aglutinante es de preferencia un aglutinante polimérico o polimerizable, de mayor preferencia un aglutinante polimérico o polimerizable soluble en agua o disipable en agua. El substrato de preferencia lleva partículas porosas inorgánicas, e.g. aluminia (especialmente boehemita) o partículas silíceas, especialmente partículas amorfas precipitadas de sílice que tienen un tamaño de distribución de partículas multimodal calculado en donde el tamaños de las partículas en los modos son menores a 10 micrómetros, como se describe en US 5,804,293 y partículas silíceas de las que se hace referencia en la PCT/US96/19361, página 9, líneas 21 a 29 las cuales se incorporan aquí por referencia además. Estas partículas mejoran la absorbencia del substrato para tintas, propiedades de humedad y disipación por frotación para el substrato. Opcionalmente las partículas inorgánicas porosas son incorporadas en el substrato como un componente del aglutinante. De preferencia los aglutinantes solubles en agua incluyen almidones, preferiblemente almidones hidroxi alquil, por ejemplo hidroxietilalmidón, celulosas, por ejemplo, celulosa, metilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, hidroxietil, metilcelulosa y carboximetilcelulosa (sales de los mismos) y celulosas acetato butirato; gelatina; gomas, por ejemplo guar, goma xanteno y goma arábica; alcohol polivinílico; polivinilfosfato; polivinilpirrolidona; polivínilpirrolidina; polietilenglicol, acetato de polivinilo hidrolizado; polietilenimina; poliacrilamidas; por ejemplo poliacrilamida y poli (N,N-dimetil acrilamida); copolímeros de acrilamida- ácido acrílico; polivinilpiridina; polivinilfostato, copolímeros de vinilpirrolidona-acetato de vinilo; copolímeros vinil pirrolidona-estireno, polivinilamina; poli (vmil pirrolidondialquilaminoalquil alquilacrilatos) , por ejemplo poli vinilpirrolidona-dietilaminoetilmetiÍmetacrilato, polímeros y copolímeros de acrílico, por ejemplo ácido poli (met) acrílico y copolímeros de ácido (met) acrílico y otros monómeros (met) acrilato; polímeros y copolímeros acrílico amino funcionales, por ejemplo polidimetilaminoetilmetacrilato; polímeros uretano ácido o amina funcionales, de preferencia aquellos que contengan ácido dimetilolpropanóico y/o glicoles pendientes o terminales de polietileno; polímeros iónicos, especialmente polímeros cationicos, por ejemplo cloruro de poli (N,N-dimetil-3, 5-dimetilen piperidinio) ; poliésteres , de preferencia aquellos que lleven grupos solubles en agua, especialmente grupos ácidos por ejemplo, poliésteres obtenidos al polimerizar un poliol con un ácido sodiosulfoisoftálico . Los aglutinantes disipables en agua preferidas son polímeros que se disipan en agua, de mayor preferencia polímeros de látex, por ejemplo látex de estireno-butadieno catiónico, no iónico y aniónico; látex de copolímero de vinil acetato-acrílico; látex de copolímero acrílico que lleven grupos de amonio cuaternario, por ejemplo un látex de cloruro de poli etilacrilato trimetilamonio; y dispersiones de poli (acrilato) , poli (metacrilato) , poliéster, poliuretano o polímeros y copolímeros de vinil de los mismos. Las dispersiones de polímeros son de preferencia preparadas por polimerización de emulsión, suspensión, agrupamiento o solución seguida por dispersión en el agua. El aglutinante puede constar de un aglutinante simple o constar de una mezcla de dos o más aglutinantes, especialmente los aglutinantes preferidos descritos arriba. El aglutinante también puede ser un material de revestimiento Quikote™ disponible de PPG Industries Inc. El corrimiento de color en el substrato resultante puede ser reducido o incluso eliminado si el aglutinante contiene (1) un polímero orgánico formado de película en agua el cual esta substancialmente libre de grupos onio, y (2) un polímero de adición de onio soluble o dispersable en agua que consiste esencialmente de unidades mer que contienen onio. De preferencia la relación en peso del aglutinante al compuesto de fórmula (1) es de 99:1 a 1:99, de mayor preferencia de 80:20 a 20:80.

Los solventes orgánicos preferidos miscibles en agua son como se describen arriba con relación a las tintas del primer aspecto de la presente invención. El compuesto de la fórmula (1) y el aglutinante son de preferencia dispersados o de mayor preferencia disueltos en el medio líquido. Los métodos preferidos para cubrir o impregnar el substrato con el compuesto de la fórmula (1) incluye, por ejemplo, recubrimiento por inmersión, recubrimiento por rodillo inverso, recubrimiento por barra-K, impresión por rociado y chorro de tinta. Cuando el substrato esta recubierto o impregnado con el compuesto de la fórmula (1) en la forma de una mezcla con un medio líquido previo a la impresión por chorro de tinta con una tinta, se prefiere que el substrato recubierto o impregnado sea secado antes de que la tinta sea aplicada. Cualquier método de secado conveniente deberá ser usado, por ejemplo secado de aire caliente. De acuerdo a un cuarto aspecto de la presente invención se proporciona un proceso para imprimir una imagen en un substrato que comprende aplicar en el mismo una tinta que contiene un colorante por medio de una impresora de inyección de tinta tal que el colorante, cuando es colocado en el substrato, esta en contacto con un compuesto de la fórmula (1) como se definió arriba. Hay algunos caminos para asegurarse de que el colorante, cuando es situado en el substrato, este en contacto con el compuesto de la fórmula (1) . Por ejemplo, el proceso de este cuarto aspecto de la invención debe utilizar una tinta como se definió en el primer aspecto de la presente invención. De esta forma uno asegura que el colorante y el compuesto de la fórmula (1) ambos están presentes en la tinta y permanecen juntos cuando han sido impresos en el substrato. En una impresora de inyección de tinta que contiene varias tintas diferentes, por ejemplo una impresora de color completo que tiene tintas amarilla, magenta, ciánicas y negras, una debe incluir el compuesto de la fórmula (l)en uno o más que una de las tintas. Cualquier tinta la cual no contenga el compuesto de la fórmula (1) podrá estar todavía en contacto con esta por la virtud del traslape entre las tintas en el substrato, lo cual frecuentemente ocurre para dar el color completo a las impresiones. Otro camino es realizar el proceso de este cuarto aspecto de la invención en un substrato como se definió en el tercer aspecto de la presente invención. De este modo el colorante esta en contacto con el compuesto de la fórmula (1) presente en el substrato recubierto o impregnado.

Además, no hay necesidad para reformular provisiones actuales de tinta o problemas de riesgo de obstrucción en la cabeza de la impresora de inyección de tinta temperamental. Un tercer camino es aplicar una composición, de preferencia una composición carente de color o débilmente coloreada, que abarca el compuesto de la fórmula (1) y un medio líquido al área del substrato el cual lleva la imagen o llevará la imagen, por medio de una impresora de inyección de tinta, antes, durante o después de imprimir la imagen. El medio líquido es preferiblemente como se describió arriba con relación a la tinta, excepto que este no contiene colorante. El medio líquido determinado usado en la tinta y en la composición carente de color o débilmente coloreada que consta de la fórmula (1) deberá ser diferente o la misma. Los caminos anteriores para asegurarse de que el colorante, cuando es colocado en el substrato, esta en contacto con un compuesto de la fórmula (1), podrían ser utilizados solos, en una combinación de cualquiera de los dos caminos, o de hecho los tres juntos.

En este cuarto aspecto de la invención, la impresora de inyección de tinta de preferencia aplica la tinta o la composición carente de color en el substrato en forma de gotitas, las cuales son expulsadas a través de un orificio pequeño sobre el substrato. Las impresoras de inyección de tinta preferidas son las impresoras de inyección de tinta piezoeléctricas y las impresoras de inyección de tinta térmica. En las impresoras de inyección de tinta térmica, los pulsos programados de calor son aplicados a la tinta o a la composición carente de color en un depósito por medio de un resistor adyacente al orificio, por lo cual causa que la tinta o la composición carente de color sean expulsadas en forma de pequeñas gotitas dirigidas hacia el substrato durante el momento relativo entre el substrato y el orificio. En las impresoras de inyección de tinta piezoeléctricas la oscilación de un cristal pequeño causa expulsión de la tinta o de la composición carente de color desde el orificio. El substrato es de preferencia un papel, plástico, textil, metal o vidrio, de mayor preferencia un papel, una diapositiva arriba del proyector o un material de textil, especialmente papel.

Los papeles preferidos son papeles planos o tratados los cuales deben tener una característica acida, alcalina o neutra. Ejemplos de papeles tratados comercialmente disponibles incluyen Papeles Premium recubiertos HP (disponibles de Hewlett Packard INC.), Photopaper (papel fotografía) HP (disponible de Hewlett Packard INC.) Papel Recubierto estilo Pro 720 dpi, Epson Photo Quality Glossy Film (película brillante de calidad fotográfica) (disponible de Seiko Epson Corp.), Epson Photo Quality Glossy Paper (papel lustre de calidad fotográfica) (disponible de Seiko Epson Corp.), Canon HR 101 High Resolution Paper (papel de alta alta resolución HR 101 Canon) (disponible de Canon) , Canon GP 201 Glossy Paper (papel lustre GP 201 Canon) (disponible de Canon) y canon HG 101 High Gloss Film (película de alto brillo HG101 Canon) (disponible de Canon) . Estos papeles pueden ser modificados fácilmente para incluir un compuesto de la fórmula (1) durante su manufactura. Por ejemplo, uno debe realizar el proceso descrito en PPG' s US Patente No. 5,880,196. Ejemplo 1, o US 5,804,293, ejemplo 1 al 110, o en los ejemplos de US 4,892,779, modificados tales como un compuesto de la fórmula (l)esta incluido como un ingrediente en las composiciones de recubrimiento descritas en estos ejemplos.

Cuando el substrato es un material de textil la tinta o la solución es de preferencia aplicado al material de textil por una impresora de inyección de tinta seguida por el calentamiento del material de textil impreso en una temperatura de 50°C hasta 250°C. Los materiales de textil preferidos son materiales naturales, sintéticos, y semi-sintéticos . Ejemplos de materiales textiles naturales preferidos incluyen lana, seda, cabello y materiales celulosos, particularmente, algodón, yute, cáñamo, lino y tela de lino. Ejemplos preferidos de materiales sintéticos y semi-sintéticos se incluye poliamidas, poliésteres, poliacrilonitrilos y poliuretanos . La composición mencionada en el cuarto aspecto de la presente invención es de preferencia carente de color. En este caso, la tinta y la solución carente de color son de preferencia aplicados al substrato a través de diferentes boquillas. Por ejemplo, en el caso de la impresora de inyección de tinta de color completo, las tintas de color, las cuales podrían o no contener un compuesto de fórmula (1), son aplicados al substrato por medio de una impresora de inyección de tinta a través de diferentes boquillas más bien que la composición débilmente coloreada o carente de color que contiene el compuesto de la fórmula (1) . Una impresora de inyección de tinta conveniente y un método para este control está descrito en EP 657 849. De acuerdo a un quinto aspecto de la presente invención se provee un cartucho para la impresora de inyección de tinta que contiene una tinta como se definió en el primer y segundo aspecto de la invención o una composición, de preferencia una composición carente de color o débilmente coloreada, que consta de un medio líquido y el compuesto de la fórmula (1) (de preferencia como se definió arriba con relación a la composición para recubrir o impregnar un substrato) . La invención esta ilustrada adelante por los siguientes ejemplos en la cual todas las partes están por peso. Ejemplo 1 Las tintas estaban preparadas teniendo las siguientes composiciones . Tinta 1 4 partes de gluconato de cobre 3.5 partes de Procion® Rojo PX-6B 5 partes de 2-pirrolidona 5 partes de tiodiglicol 2 partes de Surfinol 465 (un surfactante no iónico) suficiente hidróxido de sodio para ajustar el pH 5 al aforar por arriba de 100 partes con agua Tinta A comparativa Una tinta idéntica a la tinta 1 esta preparada excepto que 4 partes de agua fuero utilizadas en lugar de las 4 partes de gluconato de cobre. 10 Tinta 2 4 partes de gluconato de cobre 3.5 partes de C.l ácido Rojo 289 5 partes de 2 pirrolidona 5 partes de tiodiglicol 15 2 partes de Surfinol 465 (un surfactante no iónico) suficiente hidróxido de sodio para ajustar el pH a al aforar arriba de 100 partes con agua. Tinta Comparativa B 20 Una tinta idéntica a la tinta 2 fue preparada excepto que 4 partes de agua fueron usadas en lugar de las 4 partes de gluconato de cobre. Medidas de la firmeza de luz ~Amfs1^,~^Ss»twa ?Mi^t*& .

Las tintas fueron impresas sobre los substratos usando una impresora SEC Estilo Pro. Después de secar, las impresiones fueron montadas, recubiertas a la mitad, en un aparato para medir las condiciones atmosféricas Atlas Ci35a e irradiadas por 64 horas. Las impresiones fuero removidas y la densidad óptica reflejada de las porciones expuestas y recubiertas fueron medidas utilizando un densitómetro X-Rite™938. Estas lecturas fueron usadas para calcular el porcentaje de densidad óptica perdida durante la irradiación. Los resultados obtenidos con las tintas en el papel Bond Gilbert y el papel Premium Glossy (papel lustre premium) se muestran en la tabla 1 y 2 respectivamente.

Tabla 1. Constancia de luz en el Papel Bond Gilbert Tabla 2. Constancia de luz en el Papel Lustre Premium OD = densidad óptica Ejemplo 2 Tintas 3 y 4 Las tintas 3 y 4 fueron preparadas con formulaciones idénticas a aquellas descritas en el Ejemplo 1, Tintas 1 y 2, excepto que en lugar de 4 partes de gluconato de cobre se utilizaron 4 partes de cobre (II) ácido tetraácetico de etilendiamina ("CuEDTA") . Ejemplo 3 Tinta 5 Pro-Jet Fast Magneta Magenta de rápida proinyección) 2 (0.3g) fue disuelto en agua (8.25g) ajustando el pH a 8.5 usando NaOH. 2-pirrolidona (0.75g), propano-1,3- diol(0.5g), surfinol 465 (0.2g) y cobalto (4- sulfosalicilato) 2. 2H20 complejo ("CoSal", 0.2g) fueron añadidos y la tinta se agitó a temperatura ambiente, luego fue colocada en el cartucho de una impresora de inyección de tinta HP560 e impresa sobre el papel. Cuando la impresión resultante se había secado, fue montada, recubierta a la mitad, en un aparato para medir las condiciones atmosféricas Atlas Ci35a e irradiado por 48 horas. La impresión fue removida y la diferencia en intensidad de color (?E) entre las porciones irradiadas y recubierta de la impresión fueron medidas en un espectródensitometro X-Rite. Tinta 6 Una tinta fue preparada exactamente como se describió para la tinta 5 excepto que en lugar del complejo de cobalto (4-sulfosalicilato) z (0.2g) fue utilizado complejo de níquel (II) (4-sulfosalicilato) 2. 2H2O ("NiSal", 0.2g) . Tinta Comparativa C Una tinta fue preparada exactamente como se describió para la tinta 5 excepto que CoSal fue omitida. La resultante en ?E para las tintas 5,6 y E se muestran en la Tabla 3 abajo. Una figura menor para ?E indica el baja descoloración, i.e. elevada firmezaa la luz.

Tabla 3 Ejemplo 4' Una composición de recubrimiento podría ser preparada por el método descrito en US 5,880,196, columna 12, línea 39 a la columna 14, línea 25, la cual es incorporada aquí por referencia. A esta composición los siguientes aditivos indicados abajo en la Tabla 4 deben de ser añadidos en % en peso mostrado en la segunda columna. Tabla 4 Cada uno de las composiciones de recubrimiento descritos arriba en la tabla 4 podrían ser aplicados a los substratos de poli (etilentereftalato) e impresas por el método descrito en la patente de E.U.A. No. 5,880,196, columna 14, líneas 26 a 33, la cual se incorpora aquí por referncia. Ejemplo 5 Las tintas fueron preparadas teniendo las siguientes composiciones Tinta 7 2 partes de cobre EDTA 2.5 partes de Pro-Jet®Fast Black 2 2.5 partes de Pro-Jet®Black OAM 9 partes de 2-pirrolidona 9 partes de tiodiglicol 2 partes de ciclohexanol Suficiente hidróxido de litio para ajustar el pH a 9 al aforar arriba de 100 partes con agua. Tinta Comparativa D Una tinta idéntica a la tinta 7 fue preparada excepto que 2 partes de agua fueron usadas en lugar de las partes de cobre EDTA.

Las tintas fueron impresas sobre el substrato usando una impresora Canon 4300 y cuando la impresión resultante se secó, fue montada, recubierta a la mitad, en un aparato para medir las condiciones atmosféricas Atlas Ci35a e irradiada por 100 horas. La impresión fue removida y la diferencia en intensidad de color (?E) entre las porciones irradiadas y recubiertas de la impresión fueron medidas en un espectodensitómetro X-Rite. Tabla 5. Firmeza a la luz en el papel ácido Xerox Tabla 5. Firmeza a la de luz en Champion register bond (bond registro Champion) Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (18)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Una tinta, caracterizada porque comprende: a) un medio acuoso; b) colorante; y c) un compuesto de la fórmula (1); M[X]n (1) en donde : M es un catión de cobre, níquel, cobalto y manganeso; X es un anión de ácido carboxílico que consta de al menos cuatro átomos de carbono; y n es inclusive de 1 a 2.
2. 2. Una tinta de acuerdo a la reivindicación 1, caracterizada porque contiene un ácido orgánico adicional.
3. 3. Una tinta de acuerdo a la reivindicación 1 o a la reivindicación 2, caracterizada porque el compuesto de la fórmula (1) esta en la forma de un complejo entre los grupos representados por X y el catión representado por M.
4. 4. Una tinta de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque X es un enlace bidentado o altamente dentado para M.
5. 5. Una tinta de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque X es un anión de ácido glucónico, ácido 4- o 5-sulfosalicilico, 1-hidroxi-2-carboxi-5-sulfonaftaleno, ácido 4- o 5-sulfoantranilico, ácido 4-sulfo-N-fenilantranailico, ácido 4- o 5-hidroxitiosalicílico, ácido 4- o 5-sulfotiosalicílico, 2, -dicarboxitiofenol, ácido 4-sulfoftálico, l-hidroxi-2, 4-dicarboxinaftaleno, ácido 2-amino-3-hidroxibenzóico, ácido 2, 4, 5-trihidroxibenzoico, ácido 2, 2' -diotiosalicílico, l-tio-2-carboxi-4-sulfonaftaleno y l-amino-2carboxi-4-sulfonaftaleno, ácido etilenediamintetraacético, ácido cítrico, ácido tártrico, ácido málico L-tirosina, ácido mucico, ácido quínico, ácido quelidónico, ácido 3, 3' -tiodipropionico, ácido meso-2,3-dimercaptosuccínico, ácido mercaptosuccíinico, ácido 2-isopropilmalico, ácido nitrilotriacético, ácido 1, 6-diaminohexano-N, N, N' , N' -tetraacético, ácido dietilenetriaminpentaacético, ácido dietilenetriaminhexaacético, tricina, bicina, o lantionina o una mezcla que consta además de uno o más de los mismos.
6. 6. Una tinta de acuerdo a la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el compuesto de la fórmula (1) es un gluconato de cobre.
7. 7. Una tinta de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el colorante es un tinte o una mezcla de tintes.
8. 8. Una tinta de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende : (a) de 70 a 9
9. 9.8 partes de un medio acuoso, (b) de 0.01 a 30 partes en total de colorante, (c) de 0.01 a 30 partes en total del compuesto de la fórmula (1) ; y (d) de 0 a 30 partes en total de un ácido orgánico adicional; en donde todas las partes están por peso y el número de partes de (a) + (b) + (c) + (d) =100. 9. Un substrato recubierto o impregnado con un compuesto de la fórmula (1), como se definió en la reivindicación 1.
10. 10. Un substrato de acuerdo a la reivindicación 9, caracterizado porque esta recubierto o impregnado con una composición que consta de a compuesto de la fórmula (1), un medio líquido y opcionalmente un aglutinante.
11. 11. Un substrato de acuerdo a la reivindicación 10, caracterizado porque el aglutinante es un aglutinante polimérico disipable en agua o soluble en agua o polimerizable que opcionalmente contiene partículas inorgánicas porosas.
12. 12. Un substrato de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el substrato es un papel, un portaobjetos de un proyector o un material textil .
13. 13. Un proceso para la impresión de una imagen en un substrato, caracterizado porque que comprende además la aplicación de una tinta en el mismo que contienen un colorante por medio de una impresora de inyección de tinta tales que el colorante, cuando se coloca en el substrato, esta en contacto con un compuesto de la fórmula (1), como se define en la reivindicación 1.
14. 14. Un proceso de acuerdo a la reivindicación 13, caracterizado porque la tinta que contiene un colorante es una tinta como la que se definió en la reivindicación 1.
15. 15. Un proceso de acuerdo a la reivindicación 13 o 14, caracterizado porque el substrato es recubierto o impregnado con un compuesto de la fórmula (1), como se definió en la reivindicación 1.
16. 16. Un proceso de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque una composición que consta de un compuesto de la fórmula (1), como se definió en la reivindicación 1, y un medio líquido son aplicados al área del substrato el cual lleva la imagen o llevará la imagen, por medio de una impresora de inyección de tinta, antes, durante o después de imprimir la imagen.
17. 17. Una composición, caracterizada porque comprende: (a) de 0.01 a 30 partes de un compuesto de la fórmula (1); (b) de 0.01 a 30 partes de un aglutinante; (c) de 0.01 a 99.97 partes de solvente orgánico soluble en agua. (d) de 0.01 a 99.97 partes de agua; y (e) de 0 a 30 partes de ácido orgánico adicional; en donde todas las partes están por peso y el número total de partes (a) + (b) + (c) + (d) + (e) =100.
18. 18. Un cartucho de una impresora de inyección de tinta, caracterizado porque contiene una tinta de conformidad con cualesuiera de las reivindicaciones 1 a 8 o una mezcla que consta de agua y un compuesto de fórmula (1), como se definió en la reivindicación 1. COMPOSICIÓN QUÍMICA PARA TINTA RESUMEN DE LA INVENCIÓN Una tinta que consta de: a) un medio acuoso; b) colorante; y c) un compuesto de fórmula (1); M[X]n donde M es un catión de cobre, níquel, cobalto o manganeso; X es un anión de ácido carboxílico que consta de almenos cuatro átomos de carbón; y n inclusive de 1 a 2.