ES2236987T3 - Papel de impresion de chorro de tinta con capas pigmentadas. - Google Patents
Papel de impresion de chorro de tinta con capas pigmentadas.Info
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Abstract
Material de impresión para procedimientos de impresión de chorro de tinta con un soporte y capas que contienen pigmentos aplicadas encima, caracterizado porque el material de impresión contiene una capa inferior que contiene un sulfato de bario y, al menos, otro pigmento, y una capa superior que contiene un óxido de aluminio como pigmento o una capa superior que contiene una mezcla que se compone de, al menos, dos pigmentos de un tamaño de partícula inferior aprox. a 500 nm.
Description
Papel de impresión de chorro de tinta con capas
pigmentadas.
La invención se refiere a un material de
impresión para el procedimiento de impresión de chorro de tinta.
La tecnología para la fabricación de impresiones
a color que va unida a la difusión general de los medios
electrónicos ha ganado importancia en los últimos años. El objetivo
de esta tecnología es adaptar la calidad de imagen de las
impresiones a color al nivel de la fotografía de sal de plata.
Una tecnología significativa es el procedimiento
de impresión de chorro de tinta, que en los últimos años ha
proporcionado una calidad de imagen cada vez mejor. En el caso del
procedimiento de chorro de tinta se aplican minúsculas gotitas de
tinta sobre un material de impresión con ayuda de distintas técnicas
descritas de forma diversa. A los materiales de impresión usados en
esta tecnología se plantean grandes requisitos. A ellos pertenecen,
por ejemplo, una elevada resolución y elevada densidad de color de
la imagen generada, sin corrimiento de color ("bleed"),
períodos breves de secado de la tinta, estabilidad de luz así como
estabilidad dimensional. El brillo superficial supone otro
requisito importante para aplicaciones comerciales. Esto es
especialmente importante en la fabricación de grafismos artísticos,
pero también en la generación de imágenes, en las que se exige una
impresión casi fotográfica.
Del documento EP 0650850 se conoce un material de
impresión, que se compone de un papel de base recubierto de
poliolefina y una capa de recepción. El material permite la
fabricación de imágenes con elevada resolución, densidad de color y
elevado brillo, que en impresión general son comparables con
imágenes fotográficas convencionales. Resulta desventajoso en este
papel recubierto de plástico la mala absorción del líquido de tinta,
condicionada por el efecto obturador del plástico, lo que conduce
al mal comportamiento de secado del material de impresión. El
material de impresión se caracteriza por un corrimiento de tinta y
malas propiedades de imagen general.
En el documento JP 10-119424 se
propone un papel de impresión con elevado brillo, que contiene un
soporte hidrófobo y dos capas porosas que contienen ácido silícico,
en el que el ácido silícico de la capa superior presenta partículas
menores que el ácido silícico de la capa inferior. En este material
de impresión resulta desventajoso el largo período de secado.
En algunos otros escritos se reivindican
materiales de impresión brillantes, en los que la capa de recepción
se presiona contra una superficie cilíndrica calentada lisa como un
espejo en un proceso de recubrimiento de colada
(cast-coating), obteniendo así el material de
impresión una superficie altamente brillante.
El documento EP 0450540 B1 da a conocer un
material de impresión de chorro de tinta con una capa pigmentada
inferior y una capa pigmentada superior dispuesta encima. En ambas
capas se contiene óxido de aluminio como pigmento principal, en el
que el óxido de aluminio de la capa inferior tiene una superficie
específica menor (< 90 m^{2}/g) que el óxido de aluminio de la
capa superior (90 - 170 m^{2}/g). Con este material de impresión
pueden generarse imágenes con elevada densidad de color y elevada
resistencia de color (pequeña variación de color tras el
almacenamiento).
El documento EP 0806299 A2 da a conocer un
material de impresión para procedimientos de impresión de chorro de
tinta con una capa inferior que contiene sulfato de bario y una
capa superior que contiene bohemita como pigmento. Este material de
impresión presenta una elevada resistencia al agua, breve período de
secado y un buen comportamiento de corrimiento.
El objetivo de la invención es facilitar un
material de impresión brillante para procedimientos de impresión de
chorro de tinta, con el que puedan generarse imágenes de elevada
densidad de color y que presenta una elevada capacidad de absorción
de tinta, un breve período de secado y una buena resistencia al
estregado resultante.
El objetivo se alcanza mediante un material de
impresión para procedimientos de impresión de chorro de tinta con un
soporte y capas que contienen pigmentos aplicadas encima, en el que
el material de impresión contiene una capa inferior que contiene
sulfato de bario y, al menos, otro pigmento y una capa superior que
contiene óxido de aluminio como pigmento o una capa superior que
contiene una mezcla que se compone de, al menos, dos pigmentos de un
tamaño de partícula inferior aprox. a 500 nm.
En la capa inferior, además de sulfato de bario
como pigmento principal, está contenido, al menos, otro pigmento.
Como pigmento adicional resulta especialmente adecuado un óxido de
aluminio y un ácido silícico u óxido de bario. El óxido de aluminio
es un llamado óxido de aluminio activo, que se obtiene, por ejemplo,
mediante la calcinación de hidróxido de aluminio y presenta una
superficie específica de aprox. 160 a 240 m^{2}/g y un tamaño
medio de partícula de aprox. 0,7 a 5 \mum, especialmente, aprox.
de 1 a 3 \mum.
En el caso de los ácidos silícicos, los ácidos
silícicos de precipitación con una superficie específica de aprox.
30 a 800m^{2}/g se han comprobado como especialmente adecuados.
Los ácidos silícicos de precipitación con un tamaño de partícula de
0,7 a 5 \mum, especialmente, de 3 a 5 \mum se usan de forma
preferente.
El tamaño de partícula del sulfato de bario
asciende aprox. a 0,2 a 2,0 \mum, especialmente, aprox. a 0,7 a
1,2 \mum. La proporción de cantidad de sulfato de bario / óxido
de aluminio asciende aprox. a 4:1 a 1:1.
En particular, el uso de un óxido de aluminio o
de un ácido silícico en la capa inferior produce un incremento de la
capacidad de absorción de esta capa que contiene baritina, de forma
que el peso de aplicación de la capa superior puede reducirse, sin
perjudicar la capacidad de absorción de todo el papel de impresión.
Mediante la reducción del peso de aplicación de la capa superior
puede eliminarse el efecto de agrietamiento (cracking) que aparece
en el secado de la capa y que perjudica la calidad de imagen. Así
mismo, la modificación de la capa de baritina mencionada
anteriormente conduce a la eliminación de los problemas de
enharinación (dusting problems) y a la mejora de la adherencia con
el material de soporte.
Para conseguir el efecto según la invención no es
necesario que la superficie específica de los pigmentos usados en la
capa inferior y la capa superior sea distinta, como se describe en
el documento EP 0450540 B1.
El aglutinante usado en la capa inferior
mencionada puede seleccionarse del grupo de aglutinantes hidrófilos
coloidales y/o hidrosolubles como el alcohol de polivinilo,
polivinilpirrolidona, acetato de polivinilo, gelatina, almidón,
derivados de almidón, caseína, éster de celulosa, alginatos,
polietilenglicol, ácido poliacrílico o mezclas de estos
aglutinantes.
Especialmente adecuada como aglutinante en la
capa inferior es la gelatina. Para ello puede usarse cualquier tipo
de gelatina. Como especialmente ventajosa se ha comprobado una
gelatina con una consistencia de jalea de 100 a 300 Bloom,
especialmente de 100 a 200 Bloom (medido según BS 757, 1975).
La proporción de cantidad de pigmento respecto a
aglutinante en la capa inferior asciende a 1:1 a 10:1,
especialmente, a 1:1 a 8:1.
En la capa inferior pueden estar contenidos otros
coadyuvantes como reticulantes, coadyuvantes de dispersión,
plastificantes y blanqueadores ópticos. El peso de aplicación de la
capa inferior asciende a 5 a 30 g/m^{2}, especialmente, a 10 a 25
g/m^{2}.
La mezcla de pigmento contenida en la capa
superior se compone de, al menos, dos pigmentos de partículas finas,
cuyo tamaño de partícula no puede superar aprox. 500 nm.
Especialmente preferible resulta una mezcla de óxido de aluminio con
un tamaño de partícula de aprox. 50 a 150 nm y ácido silícico con un
tamaño de partícula de aprox. 200 a 300 nm. En una forma de
realización especial de la invención se usa una mezcla de óxido de
aluminio modificado de forma catiónica y un ácido silícico
modificado de forma catiónica. La proporción de cantidad de óxido de
aluminio respecto a ácido silícico asciende aprox. a 4:1 a 1:1.
En otra configuración de la invención, la capa
superior contiene sulfato de bario y/ u óxido de bario. La cantidad
de estos pigmentos en la capa superior puede ascender hasta el 50%
en peso respecto a la capa seca.
El aglutinante usado en la capa superior
mencionada puede seleccionarse del grupo de los aglutinantes
hidrófilos coloidales y/o hidrosolubles como alcohol de polivinilo,
polivinilpirrolidona, acetato de polivinilo, gelatina, almidón,
derivados de almidón, caseína, éster de celulosa, alginatos,
polietilenglicol, ácido poliacrílico o mezclas de estos
aglutinantes. Especialmente adecuado como aglutinante en la capa
superior es el alcohol de polivinilo, prefiriéndose un alcohol de
polivinilo completamente saponificado con elevada viscosidad de 35 a
80 cP, especialmente de 50 a 75 cP (medido en soluciones acuosas al
4% a 20º). Pero también pueden usarse alcoholes de polivinilo
parcialmente saponificados o alcoholes de polivinilo modificados de
forma catiónica.
La proporción de cantidad de pigmento /
aglutinante en la capa superior asciende a 20:1 a 1:1,
especialmente, a 14:1 a 6:1.
Asimismo, la capa superior puede contener otros
coadyuvantes como compuestos que fijan el color, reticulantes,
pigmentos de color y blanqueadores ópticos. A los medios que fijan
el color pertenecen, por ejemplo, las sales de poliamonio
cuaternarias, poliaminas catiónicas, poliacrilamidas catiónicas,
polietileniminas catiónicas. La cantidad de coadyuvantes puede
ascender hasta el 5% en peso respecto a la capa seca. El peso de
aplicación de la capa superior asciende a 10 a 25 g/m^{2},
especialmente, a 15 a 20 g/m^{2}.
Entre la capa inferior y la capa superior pueden
disponerse otras capas.
Como material de soporte puede usarse un papel
recubierto o no recubierto encolado en medio neutro o ácido.
Especialmente adecuado es un papel recubierto en el lado posterior
de resina plástica, con un gramaje de 50 a 300 g/m^{2}. Como
resina plástica pueden usarse, por ejemplo, poliolefinas o
poliésteres. La poliolefina usada para el recubrimiento del papel de
base es, preferentemente, polietileno de baja densidad (LDPE) y/o
polietileno de alta densidad (HDPE). La cantidad de aplicación del
recubrimiento de resina plástica, en la que pueden estar contenidos,
adicionalmente, pigmentos y otras sustancias, asciende, al menos, a
5 g/m^{2}, especialmente, hasta 20 g/m^{2}.
Para la aplicación de las capas según la
invención mencionadas anteriormente sobre el material de soporte
puede usarse un procedimiento de aplicación y dosificación
discrecional conocido en general como procedimiento de aplicación
por rodillo, grabado o boquilla y dosificación por cepillos de aire
o rasqueta rotativa.
\newpage
Tras la aplicación de las capas y su secado, en
otra etapa del procedimiento, el papel recubierto puede someterse a
un proceso de alisado en una calandria, para aumentar de nuevo el
brillo.
La invención se explica en detalle a continuación
mediante los siguientes ejemplos:
El lado anterior de un papel en bruto encolado en
medio neutro con dímero de alquilcetena y encolado en la superficie
con almidón con un gramaje de 135 g/m^{2} se recubrió de una masa
de recubrimiento que contiene baritina con ayuda de una barra Meyer
(Meyer Bar) y, a continuación, se secó. El peso de aplicación de la
capa inferior obtenida 1A ascendió a 15 g/m^{2}. En la segunda
etapa se aplicó sobre la primera capa (capa inferior) una segunda
masa de recubrimiento con ayuda de un mecanismo de aplicación
Slot-Die y se secó. El peso de aplicación de la
capa superior obtenida 1B ascendió a 20 g/m^{2}. Las composiciones
de las capas están representadas en las tablas 1 y 2.
Ejemplos 2 a
9
Un papel en bruto según el ejemplo 1 se proveyó
de las siguientes capas inferiores y superiores:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo un papel de impresión del mismo modo
que en el ejemplo 3, con la diferencia de que se usó como material
de soporte un papel en bruto recubierto en el lado posterior de un
polietileno claro de baja densidad (LDPE). El papel en bruto se
recubrió de un polietileno de una densidad de 0,923 g/m^{3} y un
MFI= 4,4 en una cantidad de aplicación de 20 g/m^{2}.
Las composiciones de las capas superior e
inferior están representadas en las tablas 1 y 2.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip3mm*) Las indicaciones de cantidades se refieren al peso de la capa seca.
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip3mm*) Las indicaciones de cantidades se refieren al peso de la capa seca.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
1
Un papel en bruto encolado en medio neutro y
encolado en superficie con un gramaje de 160 g/m^{2} se proveyó,
en primer lugar, de una capa de baritina estándar en una cantidad de
aplicación de 20 g/m^{2} y en una segunda etapa se recubrió de una
capa superior según 1B en una cantidad de aplicación de 30
g/m^{2}.
Ejemplo comparativo
2
Un papel en bruto encolado en medio neutro con un
gramaje de 160 g/m^{2} se recubrió en primer lugar con la capa
inferior 3A en una cantidad de aplicación de 15 g/m^{2} y, en una
segunda etapa, con la capa superior siguiente en una cantidad de
aplicación de 20 g/m^{2}:
\hskip3mm*) Las indicaciones de cantidades se refieren al peso de la capa seca.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
3
Un papel en bruto con un gramaje de 150 g/m^{2}
se recubrió con la siguiente capa inferior en una cantidad de
aplicación de 15 g/m^{2}. La aplicación de la capa superior se
realizó según 1B en una cantidad de 20 g/m^{2}.
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip3mm*) Las indicaciones de cantidades se refieren al peso de la capa seca.
\vskip1.000000\baselineskip
Los papeles de impresión se imprimieron con ayuda
de la impresora de chorro de tinta Epson 740 a 720 DPI (puntos por
pulgada).
En las imágenes impresas de prueba obtenidas se
midieron la densidad de color, el período de secado, el
"corrimiento" y la resistencia al estregado.
El brillo en el material no impreso se midió con
el reflectómetro de laboratorio RL3 de la empresa Dr. Lange según
DIN 67530 en un ángulo de medición de 60º.
La densidad de color se midió con un densitómetro
X-Rite tipo 428 en los colores cian, magenta,
amarillo y negro.
El corrimiento entre sí (bleed) de las tintas en
los bordes de superficies de color contiguas se valoró visualmente
con las notas 1 a 5 (de muy bien a muy mal).
La resistencia al estregado se comprobó frotando
la imagen impresa con un trapo blanco. Esta comprobación se realizó
y evaluó para cada color individualmente. La nota 1 se refiere a una
resistencia al estregado muy buena (sin restos de color
identificables en el trapo) y la nota 5 se refiere a una resistencia
al estregado muy mala (claros restos de color identificables en el
trapo).
En la comprobación del comportamiento de secado
se imprimió sobre una hoja de papel una imagen
DIN-A5. Tanto pronto como terminó el proceso de
impresión, se frotó suavemente la imagen con el dedo sobre la
superficie a intervalos de diez segundos y se analizaron los restos.
El período de secado se valoró para las franjas de \leq 10
segundos (muy bien) y 20-30 segundos (mal).
Los resultados de la comprobación se resumen en
la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Como se desprende de la tabla 3, los materiales
de impresión según la invención presentan muy buenos resultados
respecto a las propiedades exigidas. Así mismo, no se observó el
efecto de agrietamiento (cracking) que aparece en los ejemplos
comparativos.
Claims (15)
1. Material de impresión para procedimientos de
impresión de chorro de tinta con un soporte y capas que contienen
pigmentos aplicadas encima, caracterizado porque el material
de impresión contiene una capa inferior que contiene un sulfato de
bario y, al menos, otro pigmento, y una capa superior que contiene
un óxido de aluminio como pigmento o una capa superior que contiene
una mezcla que se compone de, al menos, dos pigmentos de un tamaño
de partícula inferior aprox. a 500 nm.
2. Material de impresión según la reivindicación
1, caracterizado porque, el al menos otro pigmento en la
capa inferior presenta un tamaño de partícula de aprox. 0,7 a 5
\mum.
3. Material de impresión según la reivindicación
2, caracterizado porque el otro pigmento es un óxido de
aluminio, ácido silícico u óxido de bario.
4. Material de impresión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa
inferior contiene gelatina como aglutinante.
5. Material de impresión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
cantidad de sulfato de bario en la capa inferior asciende aprox. a
50 a 80% en peso, respecto a toda la cantidad del pigmento en la
capa.
6. Material de impresión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
proporción de cantidad de pigmento respecto a aglutinante en la capa
inferior asciende a 10:1 a 1:1, especialmente, a 8:1 a 1:1.
7. Material de impresión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa
superior contiene una mezcla de óxido de aluminio y ácido
silícico.
8. Material de impresión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa
superior contiene sulfato de bario y/u óxido de bario.
9. Material de impresión según la reivindicación
7, caracterizado porque el óxido de aluminio presenta un
tamaño de partícula de 50 a 150 nm.
10. Material de impresión según la reivindicación
7, caracterizado porque el ácido silícico presenta un tamaño
de partícula de 200 a 300 nm.
11. Material de impresión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
cantidad de óxido de aluminio en la capa superior asciende a 50 a
80% en peso, respecto a la mezcla de pigmentos.
12. Material de impresión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa
superior contiene alcohol de polivinilo como aglutinante.
13. Material de impresión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
proporción de cantidad de pigmento respecto a aglutinante en la capa
superior asciende a 20:1 a 1:1, especialmente, a 14:1 a 6:1.
14. Material de impresión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material de soporte es un papel recubierto o no recubierto.
15. Material de impresión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material de soporte es un papel recubierto de polietileno en el lado
posterior.
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