Uso de una composición para mejorar las propiedades de impresión por inyección de tinta.

Uso de una composición que comprende sulfato de calcio dihidratado y solución de almidón para tratamiento o recubrimiento de una superficie de una hoja de registro por inyección de tinta que comprende material de fibras de madera o lignocelulósica con una capa de composición para mejora de sus propiedades de impresión por inyección de tinta seleccionadas del grupo que comprende densidad de tinta,

absorción de tinta, valor de impresión a través del papel, valor Cobb60, ángulo de contacto, valor de pérdida de tinta, blancura CIE, solidez al agua y moteado, y para obtención de una hoja de registro por inyección de tinta que tiene un valor Cobb60< 70 g/m2, medido utilizando el método estándar ISO 535:1991, para impresión por inyección de tinta con tintas solubles en agua.

Uso de una composición para mejorar las propiedades de impresión por inyección de tinta La invención se refiere a un uso de una composición para mejorar las propiedades de impresión por inyección de tinta, y un uso de una hoja de registro conforme a los preámbulos de las reivindicaciones independientes adjuntas.

La impresión por inyección de tinta es uno de los métodos de impresión digital y es una tecnología ampliamente utilizada en impresoras destinadas a uso en oficina y uso doméstico, así como para impresión comercial. En la impresión digital, el documento impreso se produce directamente a partir de un archivo de datos electrónico, por lo cual cada impresión puede ser diferente de cualquier otra, dado que no se requiere patrón de impresión alguno. Dado que el interés en la impresión digital está aumentando, puede esperarse que aumente también la demanda para sustratos de registro adecuados para máquinas impresoras por inyección de tinta de alta velocidad.

En la impresión por inyección de tinta, se lanzan gotitas de tinta desde una tobera a alta velocidad hacia una hoja de registro. La impresión por inyección de tinta establece demandas específicas sobre el sustrato a imprimir, que usualmente es una hoja de registro hecha de papel o cartón. Por ejemplo, densidad de color de la tinta impresa, absorción de tinta, tiempo de secado de la tinta, valores Cobb60, solidez al agua y moteado son variables importantes que se optimizan en la fabricación de las hojas de registro por inyección de tinta. Preferiblemente, una hoja de registro por inyección de tinta debería proporcionar una calidad alta de imagen utilizando al mismo tiempo materias primas económicas.

Las hojas de registro, tales como papel, que comprenden fibras lignocelulósicas están usualmente encoladas o recubiertas en su superficie a fin de satisfacer las demandas de la impresión por inyección de tinta. Es conocido el uso de recubrimientos basados en sílice, que son caros comparados con los recubrimientos convencionales utilizados en la industria del papel. EP 1.775.141 da a conocer una hoja de registro en la que una sal de metal divalente, particularmente cloruro de calcio, se aplica sobre la superficie del sustrato.

El sulfato de calcio se utiliza en la industria del papel como carga y en composiciones de recubrimiento de papel. El sulfato de calcio existe en formas cristalinas diferentes, a saber, como el mineral anhidrita CaSO4, como sulfato de calcio dihidratado CaSO4 x 2H2O, o como sulfato de calcio semihidratado, 2 CaSO4 x H2O.

El sulfato de calcio dihidratado, que es conocido también como yeso, CaSO4 x 2H2O, existe como un mineral natural o puede formarse como un sub-producto de procesos químicos, v.g., como fosfoyeso o yeso de gas de chimenea.

Es posible refinar el yeso impuro calcinándolo primeramente a sulfato de calcio semihidratado, 2 CaSO4 x H2O, después de lo cual el mismo puede hidratarse de nuevo por disolución del semihidrato en agua y precipitación del mismo para dar yeso puro.

Dependiendo de las condiciones de calcinación de la materia prima yeso, el sulfato de calcio semihidratado puede existir en dos formas: como α-y β-semihidrato. La forma β se obtiene por tratamiento térmico de la materia prima yeso a la presión atmosférica, mientras que la forma α se obtiene por tratamiento de la materia prima yeso a una presión de vapor que es mayor que la presión atmosférica o por medio de calcinación química húmeda a partir de la sal o de soluciones ácidas a, v.g., aproximadamente 45º C.

Las diferentes formas cristalinas de sulfato de calcio son estructuralmente diferentes y tienen diferentes propiedades. Por ejemplo, el sulfato de calcio anhidrita tiene una estructura de cristales rómbicos, mientras que el sulfato de calcio dihidratado posee una estructura cristalina monoclínica. Debido a estas diferencias, el comportamiento de las diferentes formas de sulfato de calcio en las aplicaciones prácticas difiere entre unas y otras.

GB 2.034.729 da a conocer un método para batir el sulfato de calcio dihidratado en presencia de un agente dispersante constituido por un polisacárido sustituido con grupos carboxilo. Una de las ventajas mencionadas es la posibilidad de utilizar yeso residual procedente de la fabricación de ácido fosfórico.

FR 2.343.082 da a conocer el uso de sulfato de calcio semihidratado con un almidón despolimerizado en un color de 55 recubrimiento. El sulfato de calcio semihidratado proporciona una alta densidad y capacidad de absorción, así como blancura.

Alguna técnica anterior se da a conocer en EP0875537 A1, DE 32 03 067 A1 y EP 1.688.539 A1.

GB 465195 da a conocer el uso de sulfato de calcio como extendedor en pigmento de titanio compuesto, que se utiliza para encolado del papel.

Un objeto de esta invención es minimizar o incluso eliminar las ventajas existentes en la técnica anterior.

Un objeto es también proporcionar un uso de una composición que mejora, o al menos mantiene las propiedades de inyección de tinta del papel o cartulina, al tiempo que utiliza materias primas económicas.

Un objeto adicional de esta invención es proporcionar el uso de una hoja de registro, que tiene propiedades 5 mejoradas para impresión por inyección de tinta.

Estos objetos se alcanzan con el uso de una composición y el uso de una hoja de registro que tiene las características que se presentan más adelante en las partes de caracterización de las reivindicaciones independientes.

El uso típico conforme a la presente invención de una composición que comprende sulfato de calcio dihidratado y solución de almidón es para tratamiento de una superficie de una hoja de registro por inyección de tinta que comprende material de fibras de madera o lignocelulósica para mejora de las propiedades de impresión por inyección de tinta de la hoja de registro.

La hoja de registro típica utilizada conforme a la presente invención comprende un sustrato que comprende material de fibras de madera o lignocelulósicas, la superficie de cuyo sustrato ha sido tratada con una composición que comprende sulfato de calcio dihidratado y solución de almidón.

Se ha encontrado ahora que el uso de una composición que comprende sulfato de calcio dihidratado y almidón proporciona propiedades mejoradas para impresión por inyección de tinta cuando un sustrato de hoja de registro que comprende fibras de madera y/o celulosa se trata con dicha composición, cuando dicha composición se aplica o se extiende en capa sobre una hoja de registro. La hoja de registro que se obtiene utilizando la composición tiene propiedades de sustrato similares o mejores aún, que afectan a la susceptibilidad de impresión por inyección de tinta, tales como ángulo de contacto, Cobb60, HST, valores de densidad de la tinta negra y de densidad de la tinta magenta, así como propiedades ópticas, tales como blancura y valores CIELAB que se consiguen con pigmentos y composiciones de recubrimiento de especialidades caras. La presente invención proporciona el uso de una composición como se define en la presente reivindicación, uso que da como resultado una hoja de registro sorprendentemente satisfactoria y económica para la impresión alternativa por inyección de tinta.

En esta solicitud, el término "impresión por inyección de tinta" significa un proceso en el que una imagen se reproduce sobre una hoja de registro por lanzamiento de gotitas de tinta líquida a alta velocidad hacia y sobre la hoja de registro. El uso de tinta líquida en la impresión por inyección de tinta establece demandas específicas sobre el sustrato de impresión. Por ejemplo, la densidad del color de la tinta impresa, absorción de tinta, tiempo de secado de la tinta, valores Cobb60, solidez al agua y moteado son propiedades importantes que se optimizan en la fabricación de las hojas de registro por inyección de tinta.

La hoja de registro por inyección de tinta puede comprender un sustrato que comprende material de fibras de madera o lignocelulósicas, sustrato que ha sido recubierto con o sobre el cual se ha aplicado una composición que comprende sulfato de calcio dihidratado y almidón. La cantidad de sulfato de calcio dihidratado en la composición es 0, 1-80 partes, típicamente 10-80 partes, más típicamente 10-70 partes, preferiblemente 10-60 partes, más preferiblemente 10-50 partes. Conforme a una realización, la composición comprende únicamente sulfato de calcio dihidratado como material pigmento.

Generalmente, puede utilizarse en la presente invención cualquier sulfato de calcio dihidratado. El tamaño de partícula D50 del sulfato de calcio dihidratado es usualmente < 50 Îm y típicamente > 0, 7 Îm. Conforme... [Seguir leyendo]

1. Uso de una composición que comprende sulfato de calcio dihidratado y solución de almidón para tratamiento o recubrimiento de una superficie de una hoja de registro por inyección de tinta que comprende material de fibras de madera o lignocelulósica con una capa de composición para mejora de sus propiedades de impresión por inyección de tinta seleccionadas del grupo que comprende densidad de tinta, absorción de tinta, valor de impresión a través del papel, valor Cobb60, ángulo de contacto, valor de pérdida de tinta, blancura CIE, solidez al agua y moteado, y para obtención de una hoja de registro por inyección de tinta que tiene un valor Cobb60 < 70 g/m2, medido utilizando el método estándar ISO 535:1991, para impresión por inyección de tinta con tintas solubles en agua.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la cantidad de sulfato de calcio dihidratado en la composición es 0, 1-80 partes.

3. Uso conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que la cantidad de solución de almidón en la 15 composición es 5-95 partes.

4. Uso conforme a la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado por que la solución de almidón incluye almidón no iónico o catiónico.

5. Uso conforme a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la composición comprende sulfato de calcio dihidratado tanto en forma disuelta en la solución de almidón como en forma sólida.

6. Uso conforme a la reivindicación 5, caracterizado por que la solución de almidón comprende > 400 ppm de

sulfato de calcio dihidratado en forma disuelta. 25

7. Uso conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado por que la composición comprende partículas de sulfato de calcio dihidratado obtenidas por cristalización o precipitación.

8. Uso conforme a la reivindicación 1, caracterizado por la aplicación de una capa de recubrimiento con una composición de recubrimiento diferente encima de la capa de composición sobre la superficie de la hoja de registro.

9. Uso de una hoja de registro que comprende un sustrato que comprende material de fibras de madera o lignocelulósica, una superficie de cuyo sustrato ha sido tratada o recubierta con una composición que comprende sulfato de calcio dihidratado y solución de almidón para formar una capa de composición, en donde la hoja de

registro tiene un valor Cobb60, que es < 70 g/m2, medido utilizando el método estándar ISO 535:1991, para impresión por inyección de tinta con tintas solubles en agua.

10. Uso conforme a la reivindicación 9, caracterizado por que la hoja de registro tiene un valor de permeabilidad al aire < 600 ml/min, medido utilizando el método estándar ISO 5636-3:1992.

11. Uso conforme a las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado por que la hoja de registro tiene un ángulo de contacto (0, 05 s) ⥠50º , medido utilizando el método estándar TAPPI 565 pm-96.

12. Uso conforme a cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que la hoja de registro tiene un

valor de pérdida de tinta < 55%, preferiblemente 45%, más preferiblemente < 40%, midiéndose el valor de pérdida de tinta como sigue:

- imprimir un área de test cián sólido y magenta sólido, de tamaño 50 mm x 50 mm, sobre una muestra de hoja de registro con una impresora de inyección de tinta HP Business Inkjet 2800 de goteo a demanda, equipada con cartuchos de tinta HP11 (código de producto HP: cián C4836A, magenta C4837A) y cabezales de impresión HP11 (código de producto HP: cián C4811A, magenta C4812A) , -dejar que la hoja se FIJE durante 1 minuto, y medir las densidades de los parches impresos, -disponer la muestra verticalmente en un baño de agua, donde la misma se remoja durante 1 minuto, -sacar la muestra después del remojo, 55 -escurrir el exceso de agua y poner la muestra en una cámara de calentamiento hasta que está totalmente seca, para lo cual la temperatura de la cámara de calentamiento se ajusta a 45º C, y el tiempo de secado es 15 minutos como máximo, -medir nuevamente las densidades de las impresiones de test después del secado y consignar la diferencia entre el valor de densidad medido antes del remojo y el valor de densidad después del remojo y secado como pérdida de densidad, dada como porcentajes de valor de densidad original.

13. Uso conforme a cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que la hoja de registro tiene una blancura CIE ⥠110, medida utilizando el método estándar ISO 11475:2004.

14. Uso conforme a cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que la hoja de registro tiene 65 una densidad de tinta > 1, 1, medido utilizando los métodos estándar ISO 5-3:1995, ISO 5-4:1995.

15. Uso conforme a cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado por que la hoja de registro tiene un valor de impresión a través del papel < 9, ensayado con el método siguiente, que está basado en la evaluación de las diferencias de color CIELAB (Î"E*) o CIE94 (Î"E94) entre las áreas de estudio y de referencia:

- obtener el área estudiada con ayuda de un escáner de lecho plano por el lado opuesto en la impresión, y el área de referencia desde un área no impresa del papel en cuestión; -calcular los valores para severidad de impresión a través del papel con un programa Matlab mantenido por MathWorks;

-calcular las diferencias de color Î"E* o Î"E94 por puntos, y expresar el valor medio de las diferencias de color como la intensidad de impresión a través del papel.

16. Uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizado por que la hoja de registro tiene un índice de moteado para tonos claros < 5, medido utilizando un analizador de imágenes y una transformada Wavelet utilizando el equipo TAPIO® PapEye fabricado por Only Solutions, TAPIO Technologies Espoo, Finlandia, para lo cual se escanea primeramente el campo a medir y se determina el grado de imperfección conforme a siete etapas de resolución: 0, 17 mm; 0, 34 mm; 0, 67 mm; 1, 34 mm; 2, 54 mm; 5, 10 mm; 10, 2 mm; los valores entre las etapas de resolución se interpolan y el moteado se presenta como una suma de estos valores; realizándose cinco réplicas de cada punto de prueba.