COMPOSICION DE TINTA DE INYECCION DE TINTA.

Una composición de tinta de inyección de tinta, que incluye:

un material de poliuretano que tiene un peso molecular promedio en peso en el intervalo de aproximadamente 50.

000 a aproximadamente 500.000, el material de poliuretano presente en una cantidad efectiva en el intervalo de aproximadamente 0,2% en peso a aproximadamente 5% en peso;

un disolvente presente en una cantidad efectiva en el intervalo de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 20% en peso; y

un agente tensioactivo aniónico presente en una cantidad efectiva en el intervalo de aproximadamente 0,01% en peso a aproximadamente 3% en peso, en la que el agente tensioactivo aniónico es sulfato de alquilo que tiene una cadena carbonada con ocho a dieciséis átomos de carbono, bencenosulfonato de dodecilo, sarcosinato de N-lauroilo, poli(oxi-1,2-etanodiilo), agentes tensioactivos de ésteres de fosfato que tienen una sola cola hidrófoba, y/o agentes tensioactivos de ésteres de fosfato que tienen múltiples colas hidrófobas, y/o sus sales, y/o sus combinaciones;

en la que la composición se adapta para exhibir decap mejorada

Composición de tinta de inyección de tinta.

La presente descripción se refiere de forma genérica a composiciones de tinta de inyección de tinta.

Ha sido difícil formular tintas de inyección de tinta que sean capaces de formar una película duradera (por ejemplo, que exhiba una reducción en las marcas de los marcadores fluorescentes y/o frotado en seco) que también exhiban buena fiabilidad y buena salud en la boquilla. Esto puede deberse, al menos en parte, al hecho de que el alto peso molecular y/o la naturaleza hidrófoba de los agentes aglutinantes usados para lograr buena marca con marcadores fluorescentes puede hacer difícil que los agentes aglutinantes se eyecten desde el cabezal de una impresora de inyección de tinta. Los polímeros de alto peso molecular pueden contribuir a aumentar la viscosidad de las tintas en las boquillas destapadas. Los agentes aglutinantes hidrófobos precipitan de la disolución y se depositan en las resistencias de los cabezales de impresión. Ambos efectos pueden, en algunos casos, degradar la eyección de las gotas. Los agentes aglutinantes de bajo peso molecular, hidrófilos, que pueden ser capaces de lograr superior fiabilidad generalmente ofrecen mínima mejora en la marca de los marcadores fluorescentes y en la resistencia a las manchas.

Por lo tanto, seria deseable proporcionar una composición de tinta de inyección de tinta que sustancialmente exhiba simultáneamente fiabilidad de escritura mejorada y durabilidad de marca de marcador fluorescente mejorada, así como alta densidad óptica, tiempo de secado aceptable, y sus combinaciones.

Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una composición de tinta de inyección de tinta como se especifica en la reivindicación 1.

Según un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un método para formar una composición de tinta de inyección de tinta como se especifica en la reivindicación 7.

Según un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de tinta de inyección de tinta como se especifica en la reivindicación 11.

Las realizaciones de la composición de tinta de inyección de tinta incorporan poliuretanos de alto peso molecular para disminuir el tiempo de secado y mejorar la resistencia a la marca de los marcadores fluorescentes y las manchas húmedas en el papel, sustancialmente sin comprometer la fiabilidad de escritura o la densidad óptica. En una realización, la composición de tinta proporciona un tiempo de secado al dedo menor que aproximadamente 10 segundos, y marca de marcador fluorescente y mancha húmeda menor que aproximadamente 50 mOD en papel ordinario. En esta realización, la composición de tinta proporciona densidad óptica negra mayor que aproximadamente 1,35.

Las composiciones de tinta descritas en la presente memoria son también capaces de mejorar el comportamiento decap, buena durabilidad de impresión, buena salud en la boquilla y fiabilidad de escritura. El término decap, como se denomina en la presente memoria, significa la capacidad de la tinta de inyección de tinta para eyectarse fácilmente desde el cabezal de impresión, después de exposición prolongada al aire. El tiempo decap de la tinta se mide como la cantidad de tiempo que un cabezal de impresión de tinta puede permanecer destapado antes de que las boquillas de la impresora ya no disparen apropiadamente, potencialmente debido a atoramiento u obturación. Generalmente, la(s) boquilla(s) pueden llegar a atorarse/obturarse por un tapón viscoso que se forma en la(s) boquilla(s) como resultado de una pérdida de agua, formación de una costra de la tinta, y/o cristalización del agente colorante en y/o alrededor de cualquiera de las boquillas. Si una boquilla se ha obturado, las gotas de tinta que se eyectan a través del orificio de la boquilla pueden dirigirse erróneamente, lo que puede afectar adversamente a la calidad de impresión. El orificio también puede llegar a bloquearse completamente, y como resultado las gotas de tinta no pueden pasar a través de la boquilla afectada.

Típicamente, los tiempos decap de las tintas de inyección de tinta se miden durante periodos de tiempo cortos y largos. El tiempo corto decap generalmente determina cuanto tiempo el cabezal de la impresora puede estar destapado antes de que la calidad de goteo se degrade por debajo de la calidad obtenida con un cabezal de impresión recién destapado. Esta degradación de la calidad de goteo debido a decap puede dar lugar a diversos defectos de impresión/imagen. Para contrarrestar los efectos decap, la rutina de servicio de la impresora requiere que las boquillas en reposo expulsen de forma regular en el contenedor de desechos (escupidera) para evitar defectos de impresión. Con el fin de lograr buena calidad de imagen impresa, mientras se mantiene o mejora la capacidad de producción y se ahorra tinta, es deseable mantener el tiempo corto decap tan prolongado como sea posible, y usar tan pocas expulsiones como sea posible para refrescar las boquillas. Por otra parte, el tiempo largo decap determina cuanto tiempo se puede almacenar un cabezal de impresión en un estado destapado antes de que las boquillas ya no sean recuperables fácilmente mediante las rutinas de servicio de la impresora. En particular, ello determina los atributos del cabezal de impresión, tal como, por ejemplo, la estabilidad al almacenamiento. El tiempo largo decap es deseable para las tintas, de manera que las boquillas se pueden dejar destapadas y sin uso durante periodos de tiempos prolongados mientras que los cabezales de impresión aun se pueden reavivar para el servicio.

Sin que esté ligado a ninguna teoría, se cree que las realizaciones de las composiciones de tinta tienen buen comportamiento decap, al menos en parte, debido a la combinación de disolventes/mezclas de disolventes solubles en agua y agente(s) tensioactivo(s) aniónico(s). También se cree que el (los) disolvente(s) minimiza(n) el aumento de viscosidad del poliuretano en disolución, y que el (los) agente(s) tensioactivo(s) aniónico(s) ayuda(n) a hacer salir al poliuretano de la región de la boquilla y lo devuelven al conjunto de la tinta conforme el agua se evapora.

La composición de tinta de inyección de tinta incluye un: material de poliuretano, un disolvente, y un agente tensioactivo aniónico. Se sobrentiende que todos los materiales de la composición de tinta están presentes en cantidades efectivas de manera que la combinación logra al menos una de las siguientes características cuando imprime: densidad óptica mejorada, reducción del tiempo de secado, durabilidad mejorada a marcas de marcador fluorescente, durabilidad mejorada a manchas húmedas, y/o sus combinaciones. También se sobrentiende que los materiales de la composición de tinta están presentes en cantidades efectivas para mejorar el comportamiento decap.

El material de poliuretano tiene un peso molecular promedio en peso en el intervalo de aproximadamente 50.000 a aproximadamente 500.000. En una realización, el poliuretano tiene un índice de acidez en el intervalo de aproximadamente 10 mg KOH/g de polímero a aproximadamente 150 mg KOH/g de polímero. En otra realización, el poliuretano tiene un índice de acidez en el intervalo de aproximadamente 50 mg KOH/g de polímero a aproximadamente 70 mg KOH/g de polímero. El material de poliuretano está presente en una cantidad efectiva en el intervalo de aproximadamente 0,2% en peso a aproximadamente 5% en peso. Se cree que las características de los poliuretanos descritos en la presente memoria, abarcando un amplio intervalo de pesos moleculares (por ejemplo, de aproximadamente 10.000 a aproximadamente 50.000) contribuyen a reducir el tiempo de secado de las composiciones de tinta. Además, se cree que la naturaleza de alto peso molecular de los poliuretanos descritos en la presente memoria contribuye a la superior durabilidad de las composiciones de tinta.

El disolvente puede ser un único disolvente o una combinación de dos o más disolventes. El (los) disolvente(s) esta(n) presentes en una cantidad efectiva en el intervalo de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 20% en peso. En un ejemplo no limitante, la cantidad efectiva se extiende en el intervalo de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 15% en peso. Ejemplos no limitantes de disolventes adecuados para la composición de la tinta de inyección de tinta incluyen 1,3-bis(2-hidroxietil)-5,5-dimetilhidantoína; propoxilato de glicerol de bajo peso molecular (por ejemplo Pm = 266); 2-hidroxietil-2-imidizolidinona (es decir, 2-hidroxietil-2-imidizolidona); 2-hidroxietil-2-pirrolidona (es decir, 2-hidroxietil-2-pirrolidinona);...

1. Una composición de tinta de inyección de tinta, que incluye:

un material de poliuretano que tiene un peso molecular promedio en peso en el intervalo de aproximadamente 50.000 a aproximadamente 500.000, el material de poliuretano presente en una cantidad efectiva en el intervalo de aproximadamente 0,2% en peso a aproximadamente 5% en peso;

un disolvente presente en una cantidad efectiva en el intervalo de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 20% en peso; y

un agente tensioactivo aniónico presente en una cantidad efectiva en el intervalo de aproximadamente 0,01% en peso a aproximadamente 3% en peso, en la que el agente tensioactivo aniónico es sulfato de alquilo que tiene una cadena carbonada con ocho a dieciséis átomos de carbono, bencenosulfonato de dodecilo, sarcosinato de N-lauroilo, poli(oxi-1,2-etanodiilo), agentes tensioactivos de ésteres de fosfato que tienen una sola cola hidrófoba, y/o agentes tensioactivos de ésteres de fosfato que tienen múltiples colas hidrófobas, y/o sus sales, y/o sus combinaciones;

en la que la composición se adapta para exhibir decap mejorada.

2. Una composición de tinta de inyección de tinta como se reivindica en la reivindicación 1, en la que el agente tensioactivo incluye:

lauril éter sulfato sódico, lauril sulfato sódico, y/o sus sales, y/o sus combinaciones;

un agente tensioactivo éster de fosfato que tiene una de las siguientes estructuras generales:

en las que R = un resto hidrófobo y n= números enteros de 1-20, y/o sus sales.

3. Una composición de tinta de inyección de tinta como se reivindica en las reivindicaciones 1 ó 2, en la que el agente tensioactivo incluye un mono-/di-éster fosfato de polietilenglicol oleílo, fosfato de polietilenglicol mono(octilfenilo), un fosfato de nonilfenilo etoxilado ramificado, y/o fosfato de PPG-5-ceteth-10.

4. Una composición de tinta de inyección de tinta como se reivindica en las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en la que el disolvente es 1,3-bis(2-hidroxietil)-5,5-dimetilhidantoína; propoxilato de glicerol de bajo peso molecular; 2-hidroxietil-2-imidizolidinona; 2-hidroxietil-2-pirrolidona; 1,2,6-hexanotriol; D-sorbitol; 1,4-bis(2-hidroxietil)-piperazina; 3-(N-morfolino)-1,2-propanodiol; gliceril polioxietil éter; polietilenglicol de bajo peso molecular; y/o tetraetilenglicol; y/o sus combinaciones.

5. Una composición de tinta de inyección de tinta como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la composición de tinta de inyección de tinta se adapta para imprimir sobre un sustrato, y en la que la composición de tinta de inyección de tinta impresa exhibe densidad óptica mejorada, reducción del tiempo de secado, durabilidad mejorada a marca de marcador fluorescente, y/o durabilidad mejorada a manchas húmedas, y/o sus combinaciones.

6. Una composición de tinta de inyección de tinta como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el material de poliuretano tiene un índice de acidez en el intervalo de aproximadamente 10 mg KOH/g de polímero a aproximadamente 150 mg KOH/g de polímero.

7. Un método para formular una composición de tinta de inyección de tinta, que incluye:

combinar de aproximadamente 0,2% en peso a aproximadamente 5% en peso de un poliuretano que tiene un peso molecular promedio en peso en el intervalo de aproximadamente 50.000 a aproximadamente 500.000 con un disolvente presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 20% en peso; y

mezclar de aproximadamente 0,01% en peso a aproximadamente 3% en peso de un agente tensioactivo aniónico con la combinación de poliuretano y disolvente, en la que el agente tensioactivo aniónico es sulfato de alquilo que tiene una cadena carbonada con ocho a dieciséis átomos de carbono, bencenosulfonato de dodecilo, sarcosinato de N-lauroilo, poli(oxi-1,2-etanodiilo), agentes tensioactivos de ésteres de fosfato que tienen una sola cola hidrófoba, y/o agentes tensioactivos de ésteres de fosfato que tienen múltiples colas hidrófobas, y/o sus sales, y/o sus combinaciones;

en el que la composición mejora el comportamiento decap.

8. Un método como se reivindica en la reivindicación 7, en el que el agente tensioactivo incluye:

lauril éter sulfato sódico, lauril sulfato sódico, y/o sus sales, y/o sus combinaciones;

un agente tensioactivo éster de fosfato que tiene una de las siguientes estructuras generales:

en las que R = un resto hidrófobo y n= números enteros de 1-20, y/o sus sales.

9. Un método como se reivindica en las reivindicaciones 7 u 8, en el que el agente tensioactivo incluye un mono-/di-éster fosfato de polietilenglicol oleílo, fosfato de polietilenglicol mono(octilfenilo), un fosfato de nonilfenilo etoxilado ramificado, y/o fosfato de PPG-5-ceteth-10.

10. Un método como se reivindica en las reivindicaciones 7, 8 ó 9, que incluye añadir a la mezcla de aproximadamente 0,1% en peso a aproximadamente 6% en peso de un agente colorante, y el resto de agua.

11. Un sistema de tinta de inyección de tinta, que incluye:

un sustrato; y

una composición de tinta de inyección de tinta depositada en al menos una parte del sustrato, incluyendo la composición de tinta de inyección de tinta:

un material de poliuretano que tiene un peso molecular promedio en peso en el intervalo de aproximadamente 50.000 a aproximadamente 500.000, el material de poliuretano presente en una cantidad efectiva en el intervalo de aproximadamente 0,2% en peso a aproximadamente 5% en peso;

un disolvente presente en una cantidad efectiva en el intervalo de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 20% en peso; y

un agente tensioactivo aniónico presente en una cantidad efectiva en el intervalo de aproximadamente 0,01% en peso a aproximadamente 3% en peso, en la que el agente tensioactivo aniónico es sulfato de alquilo que tiene una cadena carbonada con ocho a dieciséis átomos de carbono, bencenosulfonato de dodecilo, sarcosinato de N-lauroilo, poli(oxi-1,2-etanodiilo), agentes tensioactivos de ésteres de fosfato que tienen una sola cola hidrófoba, y/o agentes tensioactivos de ésteres de fosfato que tienen múltiples colas hidrófobas, y/o sus sales, y/o sus combinaciones;

en la que la composición se adapta para exhibir decap mejorado.

12. Un sistema de tinta de inyección de tinta como se reivindica en la reivindicación 11, en el que el agente tensioactivo incluye:

lauril éter sulfato sódico, lauril sulfato sódico, y/o sus sales, y/o sus combinaciones;

un agente tensioactivo éster de fosfato que tiene una de las siguientes estructuras generales:

en las que R = un resto hidrófobo y n= números enteros de 1-20, y/o sus sales.

13. Un sistema de inyección de tinta como se reivindica en las reivindicaciones 11 ó 12, en el que el agente tensioactivo incluye un mono-/di-éster fosfato de polietilenglicol oleílo, fosfato de polietilenglicol mono(octilfenilo), un fosfato de nonilfenilo etoxilado ramificado, y/o fosfato de PPG-5-ceteth-10.

14. Un sistema de tinta de inyección de tinta como se reivindica en las reivindicaciones 11, 12 ó 13, en el que se deposita un fluido fijador entre el sustrato y la composición de tinta, y en el que el fluido fijador es una sal, un ácido, y/o un polímero catiónico, y/o sus combinaciones.

15. Un sistema de tinta de inyección de tinta como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que el disolvente es 1,3-bis(2-hidroxietil)-5,5-dimetilhidantoína; propoxilato de glicerol de bajo peso molecular; 2-hidroxietil-2-imidizolidinona; 2-hidroxietil-2-pirrolidona; 1,2,6-hexanotriol; D-sorbitol; 1,4-bis(2-hidroxietil)-piperazina; 3-(N-morfolino)-1,2-propanodiol; gliceril polioxietil éter; polietilenglicol de bajo peso molecular; y/o tetraetilenglicol; y/o sus combinaciones.