TINTA DE INYECCIÓN POR CHORRO BLANCA MEJORADA PARA LA ESTABILIDAD DE LA DISPERSIÓN.

Tinta de inyección por chorro blanca mejorada para la estabilidad de la dispersión. Campo técnico La presente invención se refiere a cartuchos de tinta de inyección por chorro usando tinta de inyección por chorro blanca. Antecedentes de la técnica En la impresión por chorro de tinta, las gotas pequeñas de fluido de tinta se proyectan directamente sobre una superficie receptora de tinta sin contacto físico entre el dispositivo de impresión y el receptor de tinta. El dispositivo de impresión almacena los datos de impresión electrónicamente y controla un mecanismo para eyectar las gotas a modo de imagen. La impresión se consigue moviendo un cabezal de impresión a través del receptor de tinta o viceversa o ambos. Cuando se expulsa la tinta de inyección por chorro sobre un receptor de tinta, la tinta incluye típicamente un vehículo líquido y uno o más sólidos, tales como tintes o pigmentos y aglutinantes poliméricos. Se entenderá fácilmente que la composición óptima de dicha tinta depende del método de impresión usado y en la naturaleza del receptor de tinta que se imprimirá. Las composiciones de tinta pueden dividirse aproximadamente en: basadas en agua, el mecanismo de secado que implica la absorción, penetración y evaporación; basadas en disolvente, el secado implica esencialmente la evaporación; basadas en aceite, el secado implica la absorción y penetración; fusión en caliente o cambio de fases, en las que la tinta es líquida a la temperatura de eyección pero sólida a temperatura ambiente y en la que el secado se reemplaza por solidificación; y curables por UV, en las que el secado se reemplaza por polimerización. Debe estar claro que los primeros tres tipos de composiciones de tinta son más adecuados para un medio receptor que es más o menos absorbente, mientras que las tintas de fusión en caliente y las tintas curables por UV se imprimen normalmente sobre receptores de tinta no absorbentes. Las tintas de inyección por chorro blancas se usan generalmente para la "impresión superficial" o "impresión del reverso" para formar una imagen por reflexión sobre un sustrato transparente. En la impresión superficial, se forma un fondo blanco sobre un sustrato transparente usando una tinta blanca e inmediatamente después, se imprime una imagen a color, después de lo cual la imagen final formada se ve a partir de la cara impresa. En la impresión del reverso así denominada, se forma una imagen a color sobre un sustrato transparente usando tintas de color y después se aplica una tinta blanca sobre las tintas de color y la imagen formada final se observa a través del sustrato transparente. En una realización preferida, la tinta de inyección por chorro de color se expulsa sobre la tinta de inyección por chorro blanca parcialmente curada. Si la tinta blanca sólo está parcialmente curada, se observa una humectabilidad mejorada de la tinta de color sobre la capa de tinta blanca. El curado parcial inmoviliza la tinta sobre la superficie del sustrato. Puede realizarse un ensayo rápido para determinar si la tinta de inyección por chorro blanca está curada parcialmente frotando un dedo o un paño a través de la superficie impresa, con lo que se observa que la tinta puede correrse o difuminarse sobre la superficie. Los pigmentos con un índice de refracción alto, tales como dióxido de titanio, se usan en la tinta blanca para obtener una opacidad suficiente de la capa impresa. La sedimentación de estas partículas densas en un fluido de baja viscosidad, tal como una tinta de inyección por chorro, es un desafío real para los formuladores de tintas. Los problemas de obturación de las boquillas de los cabezales de inyección por chorro de tinta y la poca estabilidad de almacenamiento de la tinta son consecuencias directas de de sedimentación y agregación de pigmentos blancos debido a la diferencia en la gravedad específica entre las partículas de pigmento y el medio líquido de la tinta. Se han usado diversos enfoques que tratan de superar estos problemas. Un enfoque es mejorar la dispersabilidad. El documento EP 1388578 A (DAINIPPON INK) describe una composición de tinta curable por ultravioleta para el registro de la inyección por chorro que comprende óxido de titanio, un dispersante polimérico que tiene un grupo funcional básico, un compuesto fotopolimerizable y un iniciador de la fotopolimerización, el óxido de titanio se trata superficialmente con sílice y alúmina y el peso de la sílice, que coexiste con el óxido de titanio, es mayor que el de la alúmina. Otro enfoque es diseñar partículas que muestran menos sedimentación. El documento US 4880465 (VIDEOJET) describe una tinta de inyección por chorro blanca no pigmentada que comprende microesferas vacías que contienen una región hueca central cargada con un líquido capaz de difundirse a través de las paredes de dichas microesferas y tienen un diámetro interior de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 0,5 micrómetros y un diámetro exterior de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 0,1 micrómetros. La sedimentación se reduce drásticamente pero la opacidad de una capa blanca impresa de este tipo permanece limitada. 2 E10156615 21-11-2011   Un tercer enfoque es la adaptación del hardware que implica un medio de agitación para reducir la sedimentación, tal como, por ejemplo, un agitador en el recipiente de suministro de la tinta blanca. Sin embargo, es complejo y costoso prever un medio de agitación en el cabezal de impresión y el tubo desde el recipiente de suministro al cabezal de impresión. Sería deseable ser capaz de imprimir capas blancas de calidad consistente en una amplia variedad de receptores de tinta usando una impresora de inyección por chorro del estado de la técnica que no requiera ninguna adaptación compleja o costosa de la impresora, en la que los problemas de sedimentación del pigmento en la tinta de inyección por chorro blanca se reducen o eliminan en gran medida. Objetos de la invención Es un objeto de la presente invención proporcionar cartuchos de tinta de inyección por chorro mejorados para los problemas de sedimentación de la tinta de inyección por chorro blanca. Los objetos adicionales de la invención serán evidentes a partir de la descripción en lo sucesivo en este documento. Sumario de la invención El TiO2 es el pigmento blanco de elección para una tinta de inyección por chorro blanca debido básicamente a que su índice de refracción, que indica su capacidad de recubrimiento y por tanto la opacidad, es considerablemente mayor que el de otros pigmentos blancos (véase la Tabla 1). Tabla 1 Pigmento blanco Índice Refractivo Densidad (g/cm 3 ) Rutilo TiO2 2,73 4,3 Anatasa TiO2 2,55 3,9 Óxido de Zinc 2,02 5,6 Plomo blanco 1,94-2,09 5,5 Litopón 1,84 4,3 Barita 1,64 4,5 Carbonato cálcico 1,63 2,8 Se descubrió que los problemas de sedimentación en la impresión por chorro de tinta podrían reducirse en gran medida usando concentraciones de TiO2 mayores, conduciendo a una viscosidad mayor y reduciendo la viscosidad de la tinta en la impresora de inyección por chorro a un nivel en el que la tinta de inyección por chorro se puede expulsar aumentando la temperatura de expulsión. Los objetos de la presente invención también se han realizado con un cartucho de tintas de inyección por chorro de color como se define por la reivindicación 1. Las ventajas y realizaciones adicionales de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción. Definiciones El término "colorante", como se usa en la descripción de la presente invención se refiere a tintes y pigmentos. El término "tinte", como se usa en la descripción de la presente invención se refiere a un colorante que tiene una solubilidad de 10 mg/l o más en el medio en el que se aplica y en las condiciones ambientales correspondientes. El término "pigmento" se define en la norma DIN 55943, incorporada en este documento por referencia, como un agente colorante que es prácticamente insoluble en el medio de aplicación en las condiciones ambientales correspondientes, que tiene por tanto una solubilidad de menos de 10 mg/l en el mismo. El término "I.C." se usa en la descripción de la presente solicitud como una abreviatura para Índice de Color. El término "UV" se usa en la descripción de la presente invención como una abreviatura para radiación ultravioleta. La expresión "radiación ultravioleta" como se usa en la descripción de la presente invención se refiere a la radiación electromagnética en el intervalo de longitud de onda de 100 a 400 nanómetros. El término "% en peso" se usa en la descripción de la presente invención como una abreviatura para el % en peso en base al peso total de la tinta a no ser que se especifique otra cosa. La expresión "radiación actínica" como se usa en la descripción de la presente invención se refiere a la radiación electromagnética... [Seguir leyendo]

1. Un cartucho de tintas de inyección por chorro de color que comprende una tinta blanca que contiene un pigmento con un índice de refracción superior a 1,60 y al menos una tinta de inyección por chorro de color que se caracteriza por el hecho de que la viscosidad de la tinta de inyección por chorro blanca es al menos 4 mPa.s superior a la viscosidad de la tinta de inyección por chorro de color en el que la viscosidad se mide a 40 ºC con un Brookfield DV-II+Pro a 12 rotaciones por minuto, y que se caracteriza además por el hecho de que la tinta blanca contiene al menos un 26% en peso de un pigmento blanco en relación con el peso total de la tinta blanca. 2. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de la reivindicación 1, en el que el pigmento con un índice de refracción superior a 1,60 es dióxido de titanio. 3. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de la reivindicación 2, en el que el dióxido de titanio es rutilo. 4. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de las reivindicaciones 2 o 3, en el que el tamaño de partícula medio de las partículas del dióxido de titanio, medido mediante espectroscopía de correlación de fotones a una longitud de onda de 633 nm, se encuentra entre 0,2 y 0,5 µm. 5. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la tinta de inyección por chorro blanca contiene un fotoiniciador. 6. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la tinta de inyección por chorro blanca es curable por haz de electrones. 7. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la tinta de inyección por chorro blanca es curable por calor. 8. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la tinta de inyección por chorro blanca comprende un compuesto polimerizable seleccionado de entre el grupo que consiste en acrilato de isobornilo, acrilato de fenoxietilo, acrilato de tetrahidrofurfurilo, (met)acrilato de 2-(2viniloxietoxi)etilo y N-vinilcaprolactama. 9. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el cartucho de tintas es un cartucho de tintas de inyección por chorro no acuosas. 10. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, en el que el dióxido de titanio es un óxido de titanio tratado con alúmina o alúmina-sílice. 11. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el cartucho de tintas comprende una tinta de chorro cian, una tinta de chorro magenta, una tinta de chorro amarilla y una tinta de chorro negra. 12. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el cartucho de tintas es un cartucho de tintas de inyección por chorro multi-densidad. 13. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el cartucho de tintas comprendre dos, tres, cuatro o más tintas negras de tono diferente, una tinta blanca y uno o más líquidos incoloros. 14. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que, preferiblemente, la viscosidad de la tinta de inyección por chorro blanca es inferior a 15 mPa.s a un velocidad de cizalladura de 100 s- 1 y a una temperatura de expulsión de entre 10 y 70 ºC. 15. El cartucho de tintas de inyección por chorro de color de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que la tinta de inyección por chorro blanca comprende el pigmento blanco en una proporción de al menos el 30% en peso en relación con el peso total de la tinta de inyección por chorro blanca. 29 E10156615 21-11-2011