MXPA05001008A - Tinta. - Google Patents

Abstract

Una tinta que comprende: (c) un compuesto de quelato de metal de Formula (1) o una sal del mismo, donde M es niquel; y (b) es un medio liquido. Las tintas son utiles para impresoras de chorro de tinta.

Description

TINTA DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención se relaciona con tintas y con su uso en la impresión de chorro de tinta ("IJP"). La IJP es una técnica de impresión sin impacto en la cual son eyectadas gotas de tinta a través de una boquilla fina sobre un sustrato sin poner la boquilla en contacto con el sustrato. Existen muchos requerimientos de desempeño demandantes de tintas usadas en la IJP. Por ejemplo pueden proporcionar imágenes nítidas, sin manchas que tienen buena resistencia al agua, resistencia a la luz y densidad óptica. Con frecuencia se requiere que las tintas sequen rápidamente cuando se apliquen a un sustrato para evitar que manchen, pero no deberán formar una costra sobre la punta de una boquilla de chorro de tinta debido a que este detendrá el trabajo de la impresora. Las tintas también deberán ser estables al almacenamiento durante el tiempo sin descomponerse o formar un precipitado que pueda bloquear la boquilla fina. La WO 01/48090 se relaciona con compuestos azo de quelato de metal los cuales comprenden un componente de naftol y cierto grupos heterociclicos . Sin embargo, la WO 01/48090 no describe esos compuestos adicionalmente sustituidos por un anillo de triazol para usarse en formulaciones de tinta. Ref 161203 De acuerdo a un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una tinta que comprende: (a) Un compuesto quelato de metal de Fórmula (1) o una sal del mismo, donde M es níquel; Fórmula (1 ) y (b) es un medio líquido. Se prefiere, de manera especial, que las tintas que comprenden el compuesto de Fórmula (1) sean de color magenta.

Las tintas que comprenden el compuesto de Fórmula (1) proporcionan impresiones las cuales exhiben una alta resistencia a la luz y buena resistencia a gases oxidantes como ozono y buena densidad óptica particularmente cuando se usan para impresión por chorro de tinta. Las tintas de acuerdo a la presente invención también son altamente solubles, lo cual mejora la capacidad de operación y reduce la formación de costras y bloqueo de la boquilla cuando sean usadas tintas que contengan los compuestos en una impresora de chorro de tinta. Se prefiere, de manera especial, que el compuesto de Fórmula (1) esté en forma de sodio, litio, potasio, amonio o una sal de amonio sustituida, debido a que se ha encontrado que esas sales proporcionan impresiones las cuales exhiben una alta resistencia a la luz cuando son incorporadas en las tintas de impresión de chorro de tinta. El compuesto quelato de metal de Fórmula (1) o una sal del mismo de acuerdo con la presente invención y las tintes que comprenden el compuesto de Fórmula (1) también incluyen tautómeros de los mismos, especialmente tautomeros del anillo de triazol. El compuesto de Fórmula (1) puede convertirse en una sal usada en las técnicas conocidas. Por ejemplo, la sal de metal alcalina de un compuesto puede convertirse en una sal con amonio o una amina disolviendo una sal de metal alcalino del tinte en agua y que pase la solución a través de una columna de una resina de intercambio iónico modificada adecuada . Las tintas de acuerdo a la presente invención pueden ser, y preferiblemente son, purificadas para remover impurezas indeseables antes de que sean incorporadas tintas para la impresión por chorro de tinta. Pueden ser empleadas técnicas convencionales para la purificación, por ejemplo ultrafiltración, osmosis inversa y/o diálisis.

El medio líquido comprende preferiblemente: (a) agua; (b) una mezcla de agua y un solvente orgánico; o (c) un solvente orgánico libre de agua. El número de las partes en peso del componente (a) de la tinta es, de manera preferible, de 0.01 a 30, de manera más preferible de 0.1 a 20, especialmente de 0.5 a 15, y de manera más especial de 1 a 5 partes. El número de partes en peso del componente (b) es preferiblemente de 99.99 a 70, de manera más preferible de 99.9 a 80, especialmente de 99.5 a 85, y de manera más especial de 99 a 95 partes. El número de partes (a)+(b) es 100 y todas las partes mencionadas anteriormente aquí están en peso. Preferiblemente el componente (a) es disuelto completamente en el componente (b) . Preferiblemente el componente (a) tiene una solubilidad en el componente (b) a 20°C de al menos 10%. Esto permite la preparación de concentrados los cuales pueden ser usados para preparar tintas más diluidas y reduce la probabilidad de que los compuestos del componente (a) de la tinta precipiten si ocurre la evaporación del medio líquido durante el almacenamiento . Cuando el medio líquido comprende una mezcla de agua en un solvente orgánico, la relación en peso de agua a solvente orgánico es preferiblemente de 99:1 a 1:99, de manera más preferible de 99:1 a 50:50 y especialmente de 95:5 a 80:20. Se prefiere que el solvente orgánico presente en la mezcla de agua y solvente orgánico sea un solvente orgánico miscible en agua o una mezcla de esos solventes. Los solventes orgánicos miscibles en agua preferidos incluyen alcanoles de Ci-6, preferiblemente metanol, etanol, n-propanol , isopropanol, n-butanol, sec-butanol, ter-butanol, n-pentanol, ciclopentanol y ciclohexanol ; amidas lineales, preferiblemente dimetilformamida o dimetilacetamida ; cetonas y ceton-alcoholes , preferiblemente acetona, metil éter cetona, ciclohexanona y diaceton alcohol; éteres miscibles en agua, preferiblemente tetrahidrofurano y dioxano; dioles, preferiblemente dioles que tienen de 2 a 12 átomos de carbono, por ejemplo pentan- 1 , 5 -diol , etilen glicol, propilen glicol, butilen glicol, pentilen glicol, hexilen glicol y tiodiglicol y oligo- y poli-alquilenglicoles, preferiblemente dietilen glicol, trietilen glicol, polietilen glicol y polipropilen glicol; trioles, preferiblemente glicerol y 1 , 2 , 6-hexantriol ; mono-alquil de Ci-4 éteres de dioles, preferiblemente mono-alquil de C1- éteres de dioles que tienen de 2 a 12 átomos de carbono, especialmente 2-metoxietanol , 2 - (2 -metoxietoxi) etanol , 2 - (2 -etoxietoxi ) -etanol, 2- [2- (2 -metoxietoxi ) etoxi] etanol , 2-[2-(2-etoxietoxi) etoxi] -etanol y etilenglicol monoaliléter ; amidas cíclicas, preferiblemente 2-pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, N-etil-2-pirrolidona, caprolactama y 1,3-dimetilimidazolidona esteres cíclicos, preferiblemente caprolactona sulfóxidos, preferiblemente dimetil sulfóxido y sulfolano. Preferiblemente el medio líquido comprende agua y 2 o más, especialmente de 2 a 8, solventes orgánicos miscibles en agua. Los solventes orgánicos solubles en agua especialmente preferidos son amidas cíclicas, especialmente 2-pirrolidona, N-metil -pirrolidona y N-etil-pirrolidona dioles, especialmente 1,5-pentan diol , etí lenglicol , tiodiglícol, dietilenglicol y trietilenglicol ; y mono-alquil de C1-4 y alquil de Ci-4 éteres de dioles, de manera más preferible mono alquil de Ci-4 éteres de dioles que tienen de 2 a 12 átomos de carbono, especialmente 2-metoxi-2-etoxi-2-etoxietanol . Cuando el medio líquido comprende un solvente orgánico libre de agua, (es decir, menos de 1% en peso de agua) el solvente tiene preferiblemente una temperatura de ebullición de 30°C a 200°C, de manera más preferible de 40° a 150°C, especialmente de 50 a 125°C. El solvente orgánico puede ser inmiscible en agua, miscible en agua o una mezcla de esos solventes. Los solventes orgánicos miscibles en agua preferidos en cualquiera de los solventes orgánicos miscibles en agua descritos aquí anteriormente y mezclas de los mismos. Los solventes inmiscibles en agua preferidos incluyen, por ejemplo, hidrocarburos alifáticos; ésteres, preferiblemente acetato de etilo; hidrocarburos clorados, preferiblemente CH2C12; y éteres, preferiblemente dietil éter; y mezclas de los mismos. Cuando el medio líquido comprende un solvente orgánico inmiscible en agua, preferiblemente se incluye un solvente polar debido a que este mejora la solubilidad del compuesto de quelato de metal en el medio líquido. Los ejemplos de solventes polares incluyen alcoholes de Ci_4. En vista de las preferencias anteriores se prefiere especialmente que cuando el medio líquido sea un solvente orgánico libre de agua comprenda una cetona (especialmente metil etil cetona) y/o un alcohol (especialmente un alcanol de Ci_4, como el etanol o propanol) . El solvente orgánico libre de agua puede ser un solvente orgánico simple o una mezcla de dos o más solventes orgánicos. Se prefiere que cuando el medio sea un solvente orgánico libre de agua en una mezcla de 2 a 5 solventes orgánicos diferentes. Esto permite que sea seleccionado un medio que dé un buen control sobre las características de secado y estabilidad al almacenamiento de la tinta. Los medios de tinta que comprenden un solvente orgánico libre de agua son particularmente útiles donde se requieren tiempos de secado rápido y particularmente cuando se imprime sobre ¦ sustratos hidrofóbícos y no absorbentes, por ejemplo plásticos, metal y vidrio. La tinta especialmente preferida comprende: (i) de 1 a 10 partes en total de un compuesto de Fórmula (1) o una sal del mismo; (ii) de 2 a 60, de manera más preferible 5 a 40 partes de solvente orgánico soluble en agua; y (iii) de 30 a 97, de manera más preferible de 40 a 85 partes de agua; donde todas las partes son en peso y la suma de las partes (i ) + ( ii ) + (iii) =100. Cuando el medio líquido en la tinta comprende una mezcla de agua y un solvente orgánico; o un solvente orgánico libre de agua, el componente (i) de la tinta puede comprender un compuesto de Fórmula (1) o una sal del mismo, como se definió aquí anteriormente. Los medios sólidos de baja temperatura de fusión preferidos tiene una temperatura de fusión en el intervalo de 60 °C a 125°C. Los sólidos de temperatura de fusión baja adecuados incluyen ácidos grasos o alcoholes de cadena larga, preferiblemente aquellos con cadenas de C y sulfonamidas . El compuesto de Fórmula (1) puede ser disuelto en el sólido de baja temperatura de fusión y puede ser disperso finamente en ésta. Las tintas de acuerdo a la presente invención también pueden contener ¦ componentes convencionalmente adicionales usado en las tintas de impresión de chorro de tintas, por ejemplo modificadores de la viscosidad y tensión superficial, inhibidores de la corrosión, biocidas, aditivos reductores de la cogación, agentes antiarrugas para reducir el rizado del papel y tensoactivos los cuales pueden ser iónicos o no iónicos . El pH de la tinta es preferiblemente de 4 a 11, de manera más preferible de 7 a 10. La viscosidad de la tinta a 25°C es preferiblemente menor de 50 cP, de manera más preferible menor de 20 cP y especialmente menor de 5cP. Un segundo aspecto de la presente invención proporciona un proceso para imprimir una imagen sobre un sustrato que comprende aplicar a éste por medio de una impresora de chorro de tinta una tinta de acuerdo al primer aspecto de la presente invención. Las preferencias de la tinta usada en este proceso son como se definieron aquí anteriormente en relación al primer aspecto de la presente invenció . La impresora de chorro de tinta preferiblemente aplica la tinta al sustrato en forma de gotas las cuales son eyectadas a través de un pequeño orificio sobre el sustrato. Las impresoras de chorro de tinta preferidas son impresoras de chorro de tinta piezoeléctricas e impresoras de chorro de tinta térmicas. ¦ En las impresoras de chorro de tinta térmicas, son aplicados impulsos de calor programados a la tinta en un reservorio por medio de una resistencia adyacente al orificio, haciendo por lo tanto que la tinta sea eyectada en forma de gotas pequeñas dirigidas hacia el sustrato durante el movimiento relativo entre el sustrato y el orificio. En las impresoras de chorro de tinta piezoeléctricas la oscilación de un pequeño cristal causa la eyección de la tinta del orificio. El sustrato es preferiblemente papel, plástico, textil, metal o vidrio, de manera más preferible papel, un proyector en la parte superior se desliza sobre un material textil, especialmente papel. Los papeles preferidos son papeles planos o tratados los cuales pueden tener un carácter ácido, alcalino o neutro. Los ejemplos de papeles comercialmente disponibles incluyen, Papel Recubierto HP Premium, Fotopapel HP (todos disponibles de Hewlett Packard Inc.), Papel Recubierto Stylus Pro 720 dpi, Película Brillante de Calidad Fotográfica Epson, Papel Brillante de Calidad Fotográfica Epson (disponible de Seiko Epson Corp.), Papel de Alta Resolución Canon HR 101, Papel Brillante Canon GP 201, Película de Alto Brillo Canon HG 101 (todos disponibles de Canon Inc.), papel Wiggins Conqueror (disponible de Wiggins Teape Ltd) , Papel Acido Xerox y papel Alcalino Xerox, Papel Acido Xerox (disponible de Xerox) . Un tercer aspecto de la presente invención proporciona un sustrato, preferiblemente un papel, un proyector superior se desliza por encima de un material textil, impreso con una tinta de acuerdo al primer aspecto de la presente invención o por medio del proceso de acuerdo al segundo aspecto de la presente invención. De acuerdo a un cuarto aspecto de la presente invención se proporciona un cartucho de una impresora de chorro de tinta que comprende una cámara y tinta, donde la tinta está presente en la cámara y es como se definió en el primer aspecto de la presente invención. De acuerdo a un quinto aspecto de la presente invención se proporciona una impresora de chorro de tinta que contiene un cartucho de impresora de chorro de tinta, donde el cartucho de impresora de chorro de tinta es como se define en el cuarto aspecto de la presente invención. La invención es ilustrada mejor por los diferentes Ejemplos en los cuales todas las partes y porcentajes están en peso a menos que se especifique otra cosa.

Ejemplo 1 Compuesto (1) donde M es níquel Compuesto (1) Etapa (a): Preparación del ácido 3-hidroxinaftalen-2 , 6-disulfónico Se agregó ácido 7-hidroxinaftalen-2-sulfónico (250 g, 1.16 mol) en porciones a una mezcla de H2SO4 concentrado (950 g) y agua (50g) . La mezcla fue agitada a 110-120°C durante 3 horas, enfriada a temperatura ambiente, agregada a una mezcla de hielo y agua (5000 mi) y el producto precipitado mediante la adición del cloruro de sodio. La suspensión fue calentada a 90°C para disolver el producto, agitada durante 1 hora a esta temperatura y entonces se dejó enfriar. El producto fue filtrado y el producto apagado disuelto en agua (3000 mi) a pH 10 mediante la adición de solución concentrada de hidróxido de sodio. La solución fue entonces filtrada para dar lugar a una pequeña cantidad de material soluble. El pH del filtrado fue bajado a 7 con HCl concentrado y el producto precipitado mediante la adición del cloruro de sodio. El producto fue filtrado y secado en un horno de vacio para dar 117 g de un sólido color crema (rendimiento del 68%) . Etapa (b) : Se suspendió hidrato de ácido 3-amino-l , 2 , 4-triazol-5-carboxíclico (3.84 g, 0.03 mol) en agua (180 mi) y se disolvió mediante la adición de NaOH 2M a pH 8. Se agregó nitrito de sodio (2.27 g, 0.033 mol) y la solución se agitó hasta que se disolvió con nitrito de sodio. La mezcla fue entonces agregada por goteo a una mezcla fría de hielo-agua (150 g) y HCl concentrado (10 mi) a 0-5°C, la mezcla fue agitada durante 30 minutos a 0-5°C y entonces se removió el exceso de ácido nitroso mediante la adición de ácido sulfámico. La suspensión diazo fue agregada lentamente a una solución de ácido 3 -hidroxinaftalen-2 , 6-disulfónico (13.4 g, 0.03 mol) en agua (300 mi) a pH 7-8 (NaOH 2N) y enfriada por debajo de 5°C. La mezcla de reacción fue entonces agitada a 0-5°C durante una hora adicional, el producto fue precipitado por acidificación a pH 4 con HC1 2N y recolectado por filtración. El producto fue lavado con solución de salmuera al 15% y entonces secado en un desecador al vacío para dar 20 g de un sólido anaranjado (rendimiento del 60%) . Etapa (c) : Preparación del Compuesto (1) Una solución de tetrahidrato de acetato de níquel (2.5 g, 0.01 mol) en agua (20 mi) fue agregada por goteo al producto de la etapa (b) (7.43 g, 0.01 mol) disuelto en agua (100 mi) a pH 7-8 (NaOH 2N) . La mezcla de reacción fue agitada durante 2 horas a 20°C, dializada usando tubería de membrana SpectraPor (peso molecular de 3500) para bajar la conductividad («????µß) . El compuesto (1) fue obtenido por evaporación bajo presión reducida para dar un sólido oscuro (5g) . Análisis por espectrometría de masas encontrado (m/z) 499 (M-H) " . Requiere M+=500. Ejemplo 2 - Tintas Las tintas descritas en las Tablas I y II pueden ser preparadas, donde el Compuesto descrito en la primera columna es el Compuesto producido en el Ejemplo 1. Los números citados en la segunda columna se refieren al número de partes del ingrediente relevante y todas las partes están en peso. Las tintas pueden ser aplicadas al papel por impresión por chorro de tinta térmica o piezo. Las siguientes abreviaturas se usaron en las Tablas I y II: PG = propilen glicol DEG= dietilen glicol NMP= N-metil pirrolidona DMK=dimetilcetona IPA=isopropanol EOH=metanol 2 P=2 -pirrol idona MIBK=metilisobutil cetona P12= propan-1 , 2 -diol BDL=butan-2 , 3 -diol CET=bromuro de cetil amonio PHO=Na2HP04 y TBT=butanol terciario TDG=tiodiglicol TABLA I Compuesto Contenido del tinte Agua PG DEG NMP DMK NaOH Estearato de IPA MEO 2P MIBK Na H 1 2.0 80 5 6 4 5 1 3.0 90 5 5 0.2 1 10.0 85 3 3 3 5 1 1 2.1 91 8 1 1 3.1 86 5 0.2 4 5 1 1.1 81 9 0.5 0.5 9 1 2.5 60 4 15 3 3 6 10 5 4 1 5 65 20 10 1 2.4 75 5 4 5 6 5 1 4.1 80 3 5 2 10 0.3 1 3.2 65 5 4 6 5 4 6 5 1 5.1 96 4 1 10.8 90 5 5 1 10.0 80 2 6 2 5 1 4 1.8 80 5 15 1 2.6 84 1 1 15 5 1 3.3 80 2 10 2 6 1 12.0 90 7 0.3 3 1 5.4 69 2 20 2 1 3 3 1 6.0 91 4 5 TABLA II Compuesto Contenido del tinte Agua PG DEG NMP CET TBT TDG BDL PHO 2P PI2 1 3.0 80 15 0.2 5 1 9.0 90 5 1.2 5 1 1.5 85 5 5 0.15 5.0 0.2 1 2.5 90 6 4 0.12 1 3.1 82 4 8 0.3 6 1 0.9 85 10 5 1 8.0 90 5 5 0.3 1 4.0 70 10 4 1 4 11 1 2.2 75 4 10 3 2 6 1 10.0 91 6 3 1 9.0 76 9 7 3.0 0.95 5 1 5.0 78 5 1 1 6 1 5.4 86 7 7 1 2.1 70 5 5 5 0.1 0.2 0.1 5 0.1 5 1 2.0 90 10 • 1 2 88 10 1 5 78 5 12 5 1 8 70 2 8 15 5 1 10 80 8 12 10 80 10 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 (6)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Una tinta caracterizada porque comprende: (a) Un compuesto de quelato de metal de Fórmula (1) o una sal del mismo, donde M es níquel;
3. Fórmula (1) y (b) es un medio líquido. 2. La tinta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el medio líquido comprende una mezcla de agua y un solvente orgánico. 3. La tinta de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque comprende (i) de 1 a 10 partes del compuesto de Fórmula (1) o una sal del mismo; (ii) de 2 a 60 partes de solvente orgánico soluble en agua ; y (iii) de 30 a 97 partes de agua; donde todas las partes son en peso y la suma de las partes (i) + (ii) + (iii) =100.
4. 4. Un proceso para imprimir una imagen sobre un sustrato caracterizado porque comprende aplicar en la misma por medio de una impresora de chorro de tinta una tinta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
5. 5. Un sustrato caracterizado porque se imprime con una tinta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, o por medio del proceso de conformidad con la reivindicación 4. 6. Un cartucho de una impresora de chorro de tinta que comprende una cámara y una tinta, caracterizada porque la tinta está presente en la cámara y la tinta es como se definió en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3. 7. Una impresora de chorro de tinta que contiene un cartucho de impresora de chorro de tinta, caracterizada porque el cartucho de la impresora de chorro de tinta es como se definió en la reivindicación
6. 6.