ES3005032T3 - Resin particle dispersion - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una dispersión de partículas de resina que contiene una partícula de resina de tipo núcleo-capa (A) y agua, en donde la resina de la porción de capa de la partícula de resina de tipo núcleo-capa (A) incluye una unidad estructural derivada de un éster de ácido (met)acrílico (a-1) que tiene un grupo hidrocarburo C4-C8, la resina de la porción de núcleo de la partícula de resina de tipo núcleo-capa (A) incluye al menos un 5 % en masa de una unidad estructural derivada de un monómero a base de (met)acrilamida (b-1) que tiene un parámetro de solubilidad de 17,0-21,0 (J/cm3)0,5, la temperatura de transición vítrea de la resina de núcleo es de 50 °C como máximo, y el valor ácido de la partícula de resina de tipo núcleo-capa (A) es de 50-100 mgKOH/g; un método para producir dicha dispersión de partículas de resina; y un método para imprimir utilizando dicha dispersión de partículas de resina. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispersión de partículas de resina

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una dispersión de partículas de resina, a un proceso para producir la dispersión de partículas de resina y a un método de impresión que usa la dispersión de partículas de resina.

Antecedentes de la invención

En las circunstancias recientes que rodean a las industrias de impresión, en las que tiende a aumentar la conciencia sobre la mejora de los entornos de trabajo, los entornos de impresión y los entornos de trabajo, desde el punto de vista de las propiedades de bajo olor, la seguridad, etc., se ha exigido proporcionar una tinta soluble en agua que utilice agua como disolvente principal. Por otro lado, también se ha exigido mejorar aún más el rendimiento de impresión.

Además, existe una demanda creciente no solo de técnicas de impresión que usen un sustrato de papel de impresión convencional que tenga un fondo blanco, sino también de técnicas de impresión en blanco que usen un sustrato de impresión que tenga un fondo no blanco, tal como un cartón corrugado (ondulado), un cartón, una película de resina, etc. Como sustrato de película de resina usado en estas técnicas de impresión, se ha empleado con frecuencia una película de resina de poliolefina, una película de resina de poliéster o similares. En particular, se ha requerido que las tintas utilizadas para la impresión mejoren en las propiedades de la película de revestimiento, tales como las propiedades de adhesión del sustrato contra el sustrato de la película de resina de poliolefina, etc.

Además, en los últimos años, se ha exigido no solo cumplir requisitos como el ahorro de energía, la reducción de la carga sobre el medio ambiente, etc., sino también reducir la cantidad de plásticos utilizados en la vida cotidiana, en vista de los problemas relacionados con la contaminación marina por basura plástica. Por lo tanto, también se ha vuelto predominante el uso de un sustrato de película de resina delgada en la impresión.

En el caso de realizar la impresión sobre un sustrato que no tenga un fondo blanco, se utiliza una tinta blanca con el fin de expresar un color blanco o mejorar la visibilidad de las imágenes impresas. Como pigmento para la tinta blanca, se ha usado generalmente óxido de titanio que tiene un alto poder cubriente. Sin embargo, una tinta acuosa que contiene el óxido de titanio, etc., tiende a presentar problemas tales como el deterioro de la adhesión de la tinta al sustrato.

La composición de tinta acuosa usada anteriormente contiene generalmente un pigmento, un polímero y agua a la que el polímero se añade como dispersante o aglutinante para el pigmento con el fin de mejorar las propiedades de la película de recubrimiento de la tinta sobre un material impreso. Como aglutinante, se han usado partículas de resina obtenidas mediante un método de polimerización en emulsión o un método de emulsificación por inversión de fase. Además, las partículas de resina se pueden usar en forma de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta en algunos casos para permitirles exhibir diversas funciones.

Por ejemplo, el documento JP 2014-205816A (bibliografía de patentes 1) tiene como objetivo proporcionar una dispersión de partículas finas de resina de tipo núcleo/cubierta que sea capaz de exhibir excelentes propiedades de película de recubrimiento contra un sustrato de película de resina, y una composición de tinta acuosa que contenga la dispersión que se puede usar para impresión en huecograbado, etc., y describe una dispersión de partículas finas de resina de tipo núcleo/cubierta para una tinta acuosa que tiene un tamaño de partícula promedio específico y una Tg específica, que se produce polimerizando un monómero etilénicamente insaturado en un medio acuoso en presencia de una resina soluble en agua y en la que la resina soluble en agua se obtiene polimerizando un monómero aromático etilénicamente insaturado y un monómero etilénicamente insaturado que contiene grupos carboxi, y también describe una composición de tinta acuosa.

El documento JP 2019-116535A (bibliografía de patentes 2) tiene como objetivo proporcionar una dispersión de partículas de resina que pueda usarse como tinta acuosa que tenga excelentes propiedades de adhesión al sustrato, etc., y describe una dispersión de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta en la que las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta cuya porción central contiene una cantidad específica de una unidad constitucional derivada de un éster de ácido (met)acrílico específico y que tienen un índice de acidez específico se usan en combinación con un éter de glicol específico.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a una dispersión de partículas de resina que contiene partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) y agua, en la que:

una porción de resina de cubierta de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) contiene una unidad constitucional derivada de un éster de ácido (met)acrílico (a-1) que contiene un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 4 y no más de 8 átomos de carbono;

una porción de resina de núcleo de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) contiene una unidad constitucional derivada de un monómero basado en% (met)acrilamida (b-1) cuyo parámetro de solubilidad se encuentra dentro del intervalo de no menos de 17,0 (J/cm3)05 y no más de 21,0 (J/cm3)05 en una cantidad no inferior al 5 en masa;

una temperatura de transición vítrea de la resina de la porción central no es superior a 50 °C; y

un índice de acidez de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) no es inferior a 50 mg de KOH/g ni superior a 100 mg de KOH/g.

Descripción detallada de la invención

Se ha requerido que la tinta acuosa exhiba una buena capacidad de impresión sobre diversos sustratos de película de resina, una alta versatilidad y excelentes propiedades de adhesión al sustrato. En las bibliografías de patentes 1 y 2, se describe que se puede mejorar la adhesión de las tintas a un sustrato de película de resina de poliolefina mezclando las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta en el mismo.

Sin embargo, cuando se realiza la impresión sobre un sustrato de impresión que absorbe poca agua, tal como una película de resina, etc., en particular, un sustrato de impresión muy delgado que tiene, por ejemplo, un grosor de no más de 100 pm que tiende a deformarse fácilmente debido a su mala rigidez, las tintas tienden a ser más insuficientes en cuanto a las propiedades de adhesión a dicho sustrato de impresión a medida que se reduce el grosor del sustrato de impresión. Por lo tanto, se ha requerido que las tintas convencionales mejoren aún más las propiedades de adhesión al sustrato.

La presente invención se refiere a una dispersión de partículas de resina capaz de proporcionar un material impreso que tiene excelentes propiedades de adhesión al sustrato incluso cuando se realiza la impresión sobre un sustrato de impresión de baja absorción de agua que tiende a sufrir fácilmente deformaciones debido a su grosor muy pequeño, a un proceso para producir la dispersión de partículas de resina y a un método de impresión que usa la dispersión de partículas de resina.

Los presentes inventores han descubierto que, al usar una dispersión que contiene partículas de resina de tipo núcleo/cubierta, en la que una porción de resina de cubierta presente en un núcleo externo de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta contiene una unidad constitucional derivada de un éster de ácido (met)acrílico que contiene un grupo hidrocarburo que tiene un número específico de átomos de carbono, y una porción de resina central presente en un núcleo interno de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta contiene una cantidad específica de una unidad constitucional derivada de un monómero basado en (met)acrilamida cuyo parámetro de solubilidad se encuentra dentro de un intervalo específico, y además en la que la temperatura de transición vítrea de la porción central de resina se ajusta a no más de un valor específico, y un índice de acidez de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta se ajusta a un intervalo específico, es posible proporcionar una dispersión de partículas de resina capaz de proporcionar un material impreso que tenga excelentes propiedades de adhesión al sustrato incluso cuando se realiza la impresión en un sustrato de impresión de baja absorción de agua que tiende a sufrir fácilmente deformaciones debido a su grosor muy pequeño, un proceso para producir la dispersión de partículas de resina y un método de impresión que utiliza la dispersión de partículas de resina.

Es decir, la presente invención se refiere a los siguientes aspectos [1] a [3].

[1] Una dispersión de partículas de resina que contiene partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) y agua, en la que:

una porción de resina de cubierta de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) contiene una unidad constitucional derivada de un éster de ácido (met)acrílico (a-1) que contiene un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 4 y no más de 8 átomos de carbono;

una porción de resina de núcleo de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) contiene una unidad constitucional derivada de un monómero basado en% (met)acrilamida (b-1) cuyo parámetro de solubilidad se encuentra dentro del intervalo de no menos de 17,0 (J/cm3)05 y no más de 21,0 (J/cm3)05 en una cantidad no inferior al 5 en masa;

una temperatura de transición vítrea de la resina de la porción central no es superior a 50 °C; y

un índice de acidez de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) no es inferior a 50 mg de KOH/g ni superior a 100 mg de KOH/g.

[2] Un proceso para producir la dispersión de partículas de resina según el aspecto anteriormente mencionado [i], que incluye: la etapa I de someter un material monomérico de resina de la porción de núcleo para formar la resina de la porción de núcleo a una reacción de polimerización en presencia de una emulsión de un polímero de cubierta que forma la resina de la porción de cubierta para formar las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) y obtener así la dispersión de partículas de resina.

[3] Un método de impresión que incluye la etapa de imprimir caracteres o imágenes en una película de resina como sustrato de impresión utilizando la dispersión de partículas de resina según el aspecto anteriormente mencionado [1].

Según la presente invención, es posible proporcionar una dispersión de partículas de resina capaz de proporcionar un material impreso que tenga excelentes propiedades de adhesión al sustrato incluso cuando se realiza la impresión sobre un sustrato de impresión de baja absorción de agua que tiende a sufrir fácilmente deformaciones debido a su grosor muy pequeño, un proceso para producir la dispersión de partículas de resina y un método de impresión que utilice la dispersión de partículas de resina.

[Dispersión de partículas de resina]

La dispersión de partículas de resina de la presente invención se caracteriza por contener partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) (en adelante también denominadas simplemente “ partículas de resina (A)” ) y agua, en la que una porción de resina de cubierta presente en un núcleo externo de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) contiene una unidad constitucional derivada de un éster de ácido (met)acrílico (a-1) que contiene un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 4 y no más de 8 átomos de carbono; una porción de resina central presente en un núcleo interno de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) contiene una unidad constitucional derivada de un monómero basado en (met)acrilamida (b-1) cuyo parámetro de solubilidad (en adelante también denominado simplemente “valor SP” ) se encuentra dentro del intervalo de no menos de 17,0 (J/cm3)05 y no más de 21,0 (J/cm3)05 en una cantidad no inferior al 5 % en masa; una temperatura de transición vítrea de la resina de la porción central no es superior a 50 °C; y un índice de acidez de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) no es inferior a 50 mg de KOH/g ni superior a 100 mg de KOH/g.

El término “ éster de ácido (met)acrílico” , tal como se usa en la presente invención, significa un éster de ácido acrílico y/o un éster de ácido metacrílico.

La dispersión de partículas de resina de la presente invención se puede usar como una tinta acuosa que tiene excelentes propiedades de adhesión al sustrato. Además, al incorporar un pigmento, etc., en la dispersión de partículas de resina, la dispersión resultante también se puede usar como tinta acuosa para la impresión, en particular, para la impresión en huecograbado. Además, la dispersión de partículas de resina de la presente invención también se puede usar como tinta transparente en el caso de que no se añada ningún pigmento en la misma.

La dispersión de partículas de resina de la presente invención tiene el efecto de proporcionar un material impreso que tiene excelentes propiedades de adhesión al sustrato. La razón por la que el efecto ventajoso anteriormente mencionado puede lograrse mediante la presente invención se considera de la siguiente manera, aunque aún no está claramente determinada.

Es decir, las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta que tienen un índice de acidez adecuado son capaces de impartir una buena estabilidad a la tinta debido a una fuerza de repulsión electrostática de la misma. Además, dado que la resina de la porción de cubierta presente en un núcleo externo de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta contiene la unidad constitucional derivada del éster de ácido (met)acrílico que contiene un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 4 ni más de 8 átomos de carbono y la temperatura de transición vítrea de la resina de la porción central presente en un núcleo interno de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta se ajusta a no más de 50 °C, se considera que la tinta resultante puede mejorar la adhesión a un sustrato, tal como una película de resina, etc. Además, dado que las partículas de resina tienen una estructura de núcleo/cubierta que tiene una flexibilidad adecuada, se considera que la tinta resultante puede mejorarse en cuanto a su capacidad de adaptación a la deformación física del sustrato y, por lo tanto, puede presentar una resistencia al desprendimiento constante.

En general, en el caso de usar un sustrato que tenga un grosor grande, una película de recubrimiento de la tinta impresa sobre el sustrato apenas tiende a sufrir una fuerte tensión de desprendimiento en su interior. Sin embargo, en el caso de usar un sustrato que tenga un grosor muy pequeño, una película de recubrimiento de la tinta impresa sobre dicho sustrato tiende a sufrir una fuerte tensión de desprendimiento en su interior.

En la presente invención, se considera que al introducir además una estructura de amida en la porción central de la resina de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta mencionadas anteriormente para permitirles mostrar una fuerte fuerza de cohesión (interacción intermolecular) entre las mismas y, por lo tanto, mejorar la resistencia a la fuerte fuerza de desprendimiento ejercida sobre las mismas, la tinta resultante puede mejorarse en cuanto a la resistencia al desprendimiento cuando se usa un sustrato que tiene un grosor pequeño.

En este caso, se considera que al controlar el valor SP del monómero basado en (met)acrilamida usado para introducir una estructura de amida en la resina de la porción de núcleo en un intervalo específico, cuando se forman las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta como se describe a continuación, el monómero puede absorberse de manera eficiente en el polímero de cubierta que constituye la resina de la porción de cubierta y tiene un resto hidrófobo que contiene la unidad constitucional derivada del éster del ácido (met)acrílico que contiene un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 4 ni más de 8 átomos de carbono, mediante lo cual se puede introducir una cantidad predeterminada de la unidad constitucional derivada del monómero basado en (met)acrilamida en la resina de la parte central, de modo que la tinta resultante puede mejorar sus propiedades de adhesión al sustrato.

<Partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A)>

La dispersión de partículas de resina de la presente invención contiene las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A).

Las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) son partículas de resina que tienen una estructura tal que la resina de la porción de núcleo está encerrada en la resina de la porción de cubierta.

Si bien, las respectivas partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) pueden estar constituidas por tres o más fases. En este caso, entre las fases capaces de satisfacer la estructura anteriormente mencionada, una resina ubicada en el núcleo más interno de las respectivas partículas de resina se define como la resina de la porción de núcleo, mientras que una resina ubicada como un núcleo más externo de la misma se define como la resina de la porción de cubierta.

(Resina de la porción de cubierta)

La resina de la porción de cubierta de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) no está particularmente limitada siempre que contenga una unidad constitucional derivada de un ácido (met)acrílico (a-1) que contenga un grupo hidrocarburo que tenga no menos de 4 y no más de 8 átomos de carbono. Los ejemplos de la resina de la porción de cubierta incluyen resinas de condensación, tales como poliésteres, poliuretanos, etc.; polímeros basados en vinilo; y similares.

Entre estas resinas, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante, la resina de la porción de cubierta es preferiblemente un polímero basado en vinilo obtenido mediante polimerización por adición de un monómero de vinilo (tal como un compuesto de vinilo, un compuesto de vinilideno y un compuesto de vinileno), y más preferiblemente un polímero acrílico. El polímero basado en vinilo puede ser un producto sintetizado adecuadamente o un producto disponible en el mercado.

La resina de la porción de cubierta es preferiblemente un polímero insoluble en agua y, más preferiblemente, un polímero insoluble en agua que tiene una capacidad autoemulsionable. En particular, en el caso de usar, como sustrato de impresión, un sustrato de película de resina que tenga un grupo polar en una superficie del mismo sometiendo el sustrato a tratamientos superficiales, tales como una película de polipropileno orientada biaxialmente tratada con descarga en corona, el polímero insoluble en agua contiene preferiblemente un grupo aniónico desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

La temperatura de transición vítrea de la resina de la porción de cubierta es preferiblemente no inferior a 40 °C, más preferiblemente no inferior a 50 °C, aún más preferiblemente no inferior a 60 °C y todavía aún más preferiblemente no inferior a 70 °C, y también es preferiblemente no superior a 180 °C, más preferiblemente no superior a 150 °C, aún más preferiblemente no superior a 130 °C y todavía aún más preferiblemente no superior a 110 °C, desde el punto de vista de mejorar las propiedades antibloqueo de un material impreso obtenido después de la impresión. La temperatura de transición vítrea mencionada anteriormente puede calcularse a partir de las fracciones de masa de los monómeros que constituyen la resina de la porción de cubierta y los valores de las temperaturas de transición vítrea de los homopolímeros de los respectivos componentes monoméricos según la ecuación de Fox.

El índice de acidez de la resina de la porción de cubierta es preferiblemente no inferior a 100 mg de KOH/g, más preferiblemente no inferior a 120 mg de KOH/g, aún más preferiblemente no inferior a 150 mg de KOH/g, y todavía aún más preferiblemente no inferior a 170 mg de KOH/g, y también es preferiblemente no superior a 280 mg de KOH/g, más preferiblemente no superior a 260 mg de KOH/g, aún más preferiblemente no superior a 250 mg de KOH/g y todavía aún más preferiblemente no superior a 200 mg de KOH/g, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

El índice de acidez de la resina de la porción de cubierta se puede calcular a partir de una relación de masa entre los monómeros respectivos que constituyen la resina de la porción de cubierta.

En el caso en el que la resina de la porción de cubierta esté formada por el polímero basado en vinilo, en particular, el polímero acrílico, se prefiere que la resina de la porción de cubierta contenga además una unidad constitucional derivada de un monómero iónico (a-2). La resina de la porción de cubierta también puede contener una unidad constitucional derivada de un monómero hidrófobo (a-3) distinto del éster de ácido (met)acrílico (a-1) y una unidad constitucional derivada de un monómero no iónico hidrófilo (a-4).

La resina de la porción de cubierta se puede obtener, por ejemplo, sometiendo un material monomérico de resina de la porción de cubierta que contiene el éster de ácido (met)acrílico (a-1) y, si es necesario, que contiene además al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en el monómero iónico (a-2), el monómero hidrófobo (a-3) y el monómero no iónico hidrófilo (a-4), a polimerización por adición mediante métodos conocidos convencionalmente.

[Éster de ácido (met)acrílico (a-1)]

El éster de ácido (met)acrílico (a-1) contiene un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 4 ni más de 8 átomos de carbono, y se usa como componente monomérico de la resina de la porción de cubierta desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de resina (A). Como éster de ácido (met)acrílico (a-1), se prefieren un (met)acrilato de alquilo, un (met)acrilato que contiene grupos aromáticos y similares, y es más preferido un (met)acrilato de alquilo.

El (met)acrilato de alquilo incluye aquellos (met)acrilatos de alquilo que contienen un grupo alquilo que preferiblemente tiene no menos de 4 y no más de 8 átomos de carbono y más preferiblemente no menos de 4 y no más de 6 átomos de carbono. Los ejemplos del (met)acrilato de alquilo incluyen (met)acrilato de(iso-o terc)butilo, (met)acrilato de (iso)amilo, (met)acrilato de ciclohexilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo, (met)acrilato de (iso)octilo y similares.

Si bien, los términos“(iso-otere-)”e “ (iso)” , tal como se usan en la presente memoria, significan tanto la estructura en la que está presente cualquiera de los grupos expresados por“iso- o tere-"e “ iso” como la estructura en la que cualquiera de estos grupos no está presente (es decir, normal). Además, el término “ (met)acrilato” , tal como se usa en la presente memoria, significa un acrilato y/o un metacrilato.

Como (met)acrilato que contiene un grupo aromático, se prefiere al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en (met)acrilato de bencilo y (met)acrilato de fenoxietilo, y es más preferido el (met)acrilato de bencilo.

[Monómero iónico (a-2)]

El monómero iónico (a-2) se usa como un componente monomérico de la resina de la porción de cubierta desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de resina (A).

Los ejemplos del monómero iónico (a-2) incluyen un monómero aniónico y un monómero catiónico. Entre estos monómeros iónicos, se prefiere un monómero aniónico.

Los ejemplos del monómero aniónico incluyen un monómero de ácido carboxílico, un monómero de ácido sulfónico, un monómero de ácido fosfórico y similares.

Entre los monómeros aniónicos anteriormente mencionados, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de resina (A), se prefiere un monómero de ácido carboxílico que contiene grupos carboxi, son más preferidos el ácido acrílico, el ácido metacrílico, el ácido crotónico, el ácido itacónico, el ácido maleico, el ácido fumárico, el ácido citracónico, el ácido 2-metacriloiloximetilsuccínico, etc., y aún más preferido es al menos un monomero seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico y ácido metacrílico.

Los ejemplos del monómero catiónico incluyen metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo, N,N-dimetilaminoetilacrilamida, etc.

Si bien, el monómero iónico (a-2) también puede incluir aquellos monómeros que no tienen ionicidad en condiciones neutras, pero que se convierten en iones en condiciones ácidas o alcalinas, tales como ácidos, aminas, etc.

[Monómero hidrófobo (a-3)]

El monómero hidrófobo (a-3) distinto del éster del ácido (met)acrílico (a-1) se puede usar como un componente monomérico de la resina de la porción de cubierta desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de resina (A). Los ejemplos del monómero hidrófobo (a-3) incluyen un (met)acrilato de alquilo y un monómero basado en estireno que son monómeros distintos del éster de ácido (met)acrílico (a-1), etc.

Los ejemplos del (met)acrilato de alquilo distinto del éster de ácido (met)acrílico (a-1) incluyen (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de (iso)propilo, (met)acrilato de (iso)decilo, (met)acrilato de (iso)dodecilo, (met)acrilato de (iso)estearilo y similares.

Como monómero basado en estireno, se prefiere al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en estireno, 2-metil estireno y divinilbenceno, y es más preferido el estireno.

[Monómero no iónico hidrófilo (a-4)]

El monómero no iónico hidrófilo (a-4) se puede usar como un componente monomérico de la resina de la porción de cubierta desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de resina (A).

Los ejemplos del monómero no iónico hidrófilo (a-4) incluyen (met)acrilatos de hidroxialquilo tales como (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 3-hidroxipropilo, etc.; (met)acrilatos de polialquilenglicol tales como (met)acrilato de polipropilenglicol (n = 2 a 30 en el que n representa un número molar promedio de adición de grupos oxialquileno: de aquí en adelante definidos de la misma manera), (met)acrilato de polietilenglicol (n = 2 a 30), etc.; (met)acrilatos de alcoxi polialquilenglicol tales como (met)acrilato de metoxi polietilenglicol (n = 1 a 30), (met)acrilato de octoxi polietilenglicol (n = 1 a 30), etc.; (met)acrilato de fenoxi (copolímero de etilenglicol/propilenglicol) (n = 1 a 30, en el que n para etilenglicol: n = 1 a 29); y similares.

Los ejemplos específicos de productos disponibles en el mercado del monómero no iónico hidrófilo (a-4) incluyen “ NK ESTER M-20G” , “ NK ESTER M-40G” , “ NK ESTER M-90G” y “ NK ESTER M-230G” y similares como productos comercializados por Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.; y “<b>L<e>MMER PE-90” , “ BLEMMER PE-200” , “ BLEMMER PE-350” y similares, “ BLEMMER PME-100” , “ BLEMMER PME-200” , “ BLEMMER PME-400” y similares, “ BLEMMER PP-500” , “ BLEMMER PP-800” , “ BLEMMER PP-1000” y similares, “ BLEMMER AP-150” , “ BLEMMER AP-400” , “ BLEMMER AP-550” y similares, y “ BLEMMER 50PEP-300” , “ BLEMMER 50POEP-800B” , “ BLEMMER 43PAPE-600B” y similares como productos comercializados por NOF Corporation.

Los componentes monoméricos mencionados anteriormente de la resina de la porción de cubierta pueden usarse respectivamente solos o en combinación de dos o más de los mismos.

La resina de la porción de cubierta también puede contener una unidad o unidades constitucionales derivadas de monómeros distintos de los componentes monoméricos anteriormente mencionados, a menos que los efectos ventajosos de la presente invención se vean afectados negativamente por la inclusión de los mismos.

(Contenido de los componentes respectivos en el material monomérico de resina de la porción de cubierta o contenido de las unidades constitucionales respectivas en la resina de la porción de cubierta)

Tras la producción de la resina de la porción de cubierta, el contenido de los componentes respectivos en el material monomérico de resina de la porción de cubierta (contenido de los componentes no neutralizados; definido en lo sucesivo de la misma manera), o el contenido de las unidades constitutivas derivadas de los componentes respectivos de la resina de la porción de cubierta es el siguiente desde el punto de vista de la mejora de las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

El contenido del éster de ácido (met)acrílico (a-1) es preferiblemente no inferior al 40 % en masa, más preferiblemente no inferior al 50 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 60 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 95 % en masa, más preferiblemente no superior al 90 % en masa y aún más preferiblemente no superior al 85 % en masa.

El contenido del monómero iónico (a-2) es preferiblemente no inferior al 5 % en masa, más preferiblemente no inferior al 10 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 15 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 60 % en masa, más preferiblemente no superior al 50 % en masa y aún más preferiblemente no superior al 40 % en masa.

El contenido total del éster de ácido (met)acrílico (a-1) y el monómero iónico (a-2) es preferiblemente no inferior al 70 % en masa, más preferiblemente no inferior al 80 % en masa, aún más preferiblemente no inferior al 90 % en masa y todavía aún más preferiblemente no inferior al 95 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 100 % en masa y, además, preferiblemente, el 100 % en masa.

(Resina de la porción central)

La resina de la porción central contiene una unidad constitucional derivada de un monómero basado en (met)acrilamida (b-1) cuyo valor de SP se encuentra dentro del intervalo de no menos de 17,0 (J/cm3)05 y no más de 21,0 (J/cm3)05 desde el punto de vista de la mejora de las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

[Monómero basado en (met)acrilamida (b-1)]

El valor SP del monómero basado en (met)acrilamida (b-1) tal como se usa en la presente invención representa un valor del parámetro de solubilidad de Hansen (Hansen Solubility Parameter - HSP) que se calcula usando un software “ Hansen Solubility Parameter in Practice (HSPip) versión 5.2.02” .

El valor SP mencionado anteriormente del monómero basado en (met)acrilamida (b-1) no es inferior a 17,0 (J/cm3)05, preferiblemente no inferior a 17,3 (J/cm3)05 y más preferiblemente no inferior a 17,5 (J/cm3)05, y tampoco es superior a 21,0 (J/cm3)0’5, preferiblemente no superior a 20,7 (J/cm3)05 y más preferiblemente no superior a 20,5 (J/cm3)05, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

Los ejemplos del monómero basado en (met)acrilamida (b-1) incluyen N-alquil (met)acrilamidas que contienen un grupo alquilo lineal, ramificado o cíclico, tales como la N-terc-butilacrilamida (valor SP: 20,2),N-terc-octilacrilamida(valor SP: 17,9), N-(2-etilhexil)acrilamida (valor SP: 19,4),N-n-octilacrilamida(valor SP: 19,8), N-dodecilacrilamida (valor SP: 18,5),N-n-heptilacrilamida(valor SP: 20,3),N-hexilacrilamida(valor SP: 20,6), N-ciclohexilmetacrilamida (valor SP: 20.6), etc.; (met)acrilamidas que contienen grupos aromáticos, tal como la N,N-dibencilacrilamida (valor SP: 20,4), etc.; N-alcoximetil (met)acrilamidas, tal como la N-isobutoxi metilacrilamida (valor SP: 20,8), etc.; y similares.

La unidad del valor SP mencionado anteriormente es “ (J/cm3)05” . Además, el término “ (met)acrilamida” representa una acrilamida y/o una metacrilamida.

Estos monómeros basados en (met)acrilamida (b-1) se pueden utilizar solos o en combinación de dos o más de los mismos.

Entre estos monómeros basados en (met)acrilamida (b-1), desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante, se prefieren las N-alquil(met)acrilamidas que contienen un grupo alquilo lineal, ramificado o cíclico, más preferidas son las N-alquilacrilamidas que contienen un grupo alquilo ramificado, aún más preferidas son las N-alquilacrilamidas que contienen un grupo alquilo ramificado que tiene no menos de 4 y no más de 8 átomos de carbono, y todavía aún más preferido es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en N-terc-butilacrilamida y N- terc-octilacrilamida.

[Éster de ácido (met)acrílico (b-2)]

La resina de la porción central contiene preferiblemente además una unidad constitucional derivada de un éster de ácido (met)acrílico (b-2) que contiene un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 2 y no más de 18 átomos de carbono. El grupo hidrocarburo que tiene no menos de 2 y no más de 18 átomos de carbono en el éster de ácido (met)acrílico (b-2) también puede contener un heteroátomo, tal como un átomo de oxígeno, un átomo de nitrógeno, etc. El número de átomos de carbono en el grupo de hidrocarburo mencionado anteriormente en el éster de ácido (met)acrílico (b-2) es preferiblemente no inferior a 3 y más preferiblemente no inferior a 4, y también es preferiblemente no superior a 12 y más preferiblemente no superior a 8, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

Como grupo hidrocarburo anteriormente mencionado en el éster de ácido (met)acrílico (b-2), se prefieren un grupo alquilo y un grupo arilo. Los ejemplos del grupo hidrocarburo incluyen un grupo etilo, un grupo propilo, un grupo isopropilo, un grupo butilo, un grupo isobutilo, un grupo sec-butilo, un grupo terc-butilo, un grupo pentilo, un grupo hexilo, un grupo heptilo, un grupo octilo, un grupo 2-etilhexilo, un grupo octadecilo, un grupo ciclohexilo, un grupo bencilo, etc.

Entre estos grupos hidrocarburo en el éster del ácido (met)acrílico (b-2), desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante, se prefiere al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en un grupo alquilo que tiene no menos de 3 y no más de 12 átomos de carbono y un grupo bencilo, más preferido es al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en un grupo butilo, un grupo isobutilo, un grupo sec-butilo, un grupo terc-butilo, un grupo hexilo, un grupo octilo, un grupo 2-etilhexilo, un grupo octadecilo, un grupo ciclohexilo y un grupo bencilo, más preferido es al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en un grupo butilo, un grupo isobutilo, un grupo sec-butilo, un grupo terc-butilo, un grupo hexilo, un grupo octilo, un grupo 2-etilhexilo y un grupo bencilo, y aún más preferido es un grupo isobutilo.

El éster de ácido (met)acrílico (b-2) es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un éster de ácido acrílico y un éster de ácido metacrílico. Entre estos compuestos, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante, se prefiere un éster de ácido acrílico. Estos ésteres de ácido acrílico (b-2) se pueden usar solos o en combinación de dos o más de los mismos.

El éster de ácido (met)acrílico (b-2) que contiene el grupo hidrocarburo que tiene no menos de 2 y no más de 18 átomos de carbono es preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en (met)acrilato de butilo, (met)acrilato de isobutilo, (met)acrilato de sec- butilo, (met)acrilato de terc-butilo, (met)acrilato de hexilo, (met)acrilato de octilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo y (met)acrilato de bencilo, más preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en (met)acrilato de isobutilo, (met)acrilato desec-butilo, met)acrilato de terc-butilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo y (met)acrilato de bencilo, y aún más preferiblemente (met)acrilato de isobutilo.

(Contenido de los componentes respectivos en el material monomérico de resina de la porción central o contenido de las unidades constitucionales respectivas en la resina de la porción central)

Tras la producción de la resina de la porción central, el contenido de los componentes respectivos en el material monomérico de resina de la porción central (contenido de los componentes no neutralizados; definido en lo sucesivo de la misma manera), o el contenido de las unidades constitutivas derivadas de los componentes respectivos en todas las unidades constitutivas que constituyen la resina de la porción central es el siguiente desde el punto de vista de la mejora de las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

El contenido del monómero basado en (met)acrilamida (b-1) es no inferior al 5 % en masa, preferiblemente no inferior al 7 % en masa y más preferiblemente no inferior al 10 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 60 % en masa, más preferiblemente no superior al 50 % en masa, aún más preferiblemente no superior al 40 % en masa, todavía aún más preferiblemente no superior al 30 % en masa e incluso todavía aún más preferiblemente no superior al 20 % en masa, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

En el caso de que la resina de la porción central contenga la unidad constitucional derivada del éster del ácido (met)acrílico (b-2) que contiene un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 2 ni más de 18 átomos de carbono, el contenido del éster del ácido (met)acrílico (b-2) es preferiblemente no inferior al 30 % en masa, más preferiblemente no inferior al 40 % en masa, aún más preferiblemente no inferior al 50 % en masa y todavía aún más preferiblemente no inferior al 70 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 95 % en masa, más preferiblemente no superior al 93 % en masa y aún más preferiblemente no superior al 90 % en masa.

El contenido total del monómero basado en (met)acrilamida (b-1) y el éster del ácido (met)acrílico (b-2) es preferiblemente no inferior al 70 % en masa, más preferiblemente no inferior al 80 % en masa, aún más preferiblemente no inferior al 90 % en masa y todavía aún más preferiblemente no inferior al 95 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 100 % en masa, y además preferiblemente el 100 % en masa.

La relación en masa del monómero basado en (met)acrilamida (b-1) con respecto al éster de ácido (met)acrílico (b-2) [monómero basado en (met)acrilamida (b-1)/éster de ácido (met)acrílico (b-2)] es preferiblemente no inferior a 0,01, más preferiblemente no inferior a 0,03, aún más preferiblemente no inferior a 0,05 y todavía aún más preferiblemente no inferior a 0,07, y es también preferiblemente no superior a 0,5, más preferiblemente no superior a 0,3, aún más preferiblemente no superior a 0,2, todavía aún más preferiblemente no superior a 0,15 e incluso todavía aún más preferiblemente no superior a 0,13.

La resina de la porción central actúa como un punto de enfoque de una tensión en las partículas de resina respectivas (A). Por lo tanto, desde el punto de vista de relajar la tensión, la temperatura de transición vítrea de la resina de la porción central no es superior a 50 °C, preferiblemente no superior a 40 °C, más preferiblemente no superior a 35 °C, aún más preferiblemente no superior a 30 °C , todavía aún más preferiblemente no superior a 25 °C e incluso todavía aún más preferiblemente no superior a 10 °C, y también es preferiblemente no inferior a -13 °C, más preferiblemente no inferior a -10 °C y aún más preferiblemente no inferior a -7 °C. La temperatura de transición vítrea mencionada anteriormente puede calcularse a partir de las fracciones de masa de los respectivos monómeros que constituyen la resina de la porción central y los valores de las temperaturas de transición vítrea de los homopolímeros de los respectivos componentes monoméricos según la ecuación de Fox.

El índice de acidez de la resina de la porción central es preferiblemente no superior a 50 mg de KOH/g, más preferiblemente no superior a 30 mg de KOH/g, aún más preferiblemente no superior a 10 mg de KOH/g y todavía aún más preferiblemente de 0 mg de KOH/g desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

El índice de acidez de la resina de la porción central se puede calcular a partir de la relación de masa entre los monómeros respectivos que constituyen la resina de la porción central.

[Proceso para producir dispersión de partículas de resina]

El proceso para producir la dispersión de partículas de resina según la presente invención incluye preferiblemente la etapa I de someter un material monomérico de resina de la porción de núcleo para formar la resina de la porción de núcleo a una reacción de polimerización en presencia de una emulsión de un polímero de cubierta que forma la resina de la porción de cubierta para formar las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) y obtener así la dispersión de partículas de resina. En el proceso de producción, al someter el material monomérico de resina de la porción central que contiene el monómero basado en (met)acrilamida (b-1) cuyo valor de SP se encuentra dentro del intervalo específico a una reacción de polimerización en presencia de una emulsión del polímero de la cubierta que contiene la unidad constitucional derivada del éster del ácido (met)acrílico (a-1) en el que el polímero de cubierta hidrófobo actúa como partículas de siembra, el material monomérico de resina de la porción central se absorbe rápidamente en el interior de las partículas de siembra respectivas en la emulsión y, por lo tanto, se permite que continúe la reacción de polimerización del material monomérico de resina de la porción central, por lo que es posible obtener las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A).

Si bien, el polímero de cubierta contiene preferiblemente la misma unidad constitucional que la de la resina de la porción de cubierta. Es decir, el polímero de cubierta contiene la unidad constitucional derivada del éster de ácido (met)acrílico (a-1) que contiene un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 4 ni más de 8 átomos de carbono, y la composición y el contenido de las unidades constitucionales derivadas de los respectivos monómeros que están contenidos en el polímero de cubierta es el mismo que los de la resina de la porción de cubierta anteriormente mencionada.

En el proceso para producir la dispersión de partículas de resina, más específicamente, la etapa I se lleva a cabo preferiblemente mediante el método en el que la emulsión del polímero de cubierta que forma la resina de la porción de cubierta se mezcla con un medio acuoso, y después el material monomérico de resina de la porción central para formar la resina de la porción central se agrega a la mezcla resultante, y la dispersión así obtenida se calienta mientras se agita, después se agrega gota a gota un iniciador de polimerización soluble en agua a la mezcla resultante, y la dispersión así obtenida se calienta mientras se agita, y después se agrega gota a gota un iniciador de polimerización soluble en agua a la misma para hacer reaccionar los componentes respectivos entre sí, formando así las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) y obteniendo la dispersión de partículas de resina.

Tras el inicio de la reacción, se observa el cambio de tonalidad del contenido de un recipiente de reacción, etc., para confirmar la formación de un núcleo de partículas respectivas, y después la reacción se lleva a cabo de forma continua mientras se añade además gota a gota el material monomérico de resina de la porción central al recipiente de reacción, por lo que es posible obtener las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) como producto objetivo.

El material monomérico de resina de la porción central se puede añadir gota a gota al recipiente de reacción directamente o en forma de una emulsión previamente preparada dispersando el material monomérico en un medio acuoso. El polímero de la cubierta actúa como un coloide protector en el medio acuoso para estabilizar el núcleo (porción del núcleo) de las partículas respectivas producidas. La dispersión de partículas de resina de la presente invención obtenida mediante este método tiene una excelente capacidad de impresión, ya que la dispersión de partículas de resina tiene una viscosidad cercana a la de un fluido newtoniano.

Además, al cambiar adecuadamente la composición del material monomérico de resina de la porción central de manera escalonada, es posible producir una porción central constituida por una pluralidad de fases o una porción central cuya composición cambia continuamente desde el núcleo más interno hacia el exterior.

El medio acuoso usado en la producción de la dispersión de partículas de resina significa un medio en el que el agua tiene el mayor contenido entre los componentes del medio.

Como iniciador de polimerización soluble en agua, se pueden usar iniciadores de polimerización conocidos convencionalmente. Los ejemplos específicos del iniciador de polimerización soluble en agua incluyen peróxidos inorgánicos, tales como persulfato de potasio, persulfato de sodio, persulfato de amonio, peróxido de hidrógeno, etc., iniciadores de polimerización con base azo, tales como diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano), etc., iniciadores de polimerización redox formados usando un compuesto de peróxido en combinación con un agente reductor, tal como sulfito de sodio, etc., y similares.

Tras llevar a cabo la reacción de polimerización, también se puede usar en la misma un tensioactivo tal como un tensioactivo no iónico, un tensioactivo aniónico, un tensioactivo catiónico, etc. Sin embargo, desde el punto de vista de suprimir la formación de partículas formadas únicamente por el material monomérico de resina de la porción central y formar de manera eficiente las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta, es preferible no usar ningún tensioactivo en la reacción.

Las condiciones de polimerización preferidas pueden variar dependiendo del tipo de iniciador de polimerización usado, etc. La temperatura de polimerización es preferiblemente no inferior a 50 °C ni superior a 90 °C, y el tiempo de polimerización es preferiblemente no inferior a 1 hora y no superior a 20 horas. Además, la polimerización se realiza preferiblemente en una atmósfera de gas nitrógeno o en una atmósfera de un gas inerte tal como argón, etc.

La dispersión de partículas de resina resultante contiene al menos las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) y agua y, por lo tanto, se usa preferiblemente como tal directamente sin eliminar el disolvente usado para la producción de la dispersión de partículas de resina a partir de las mismas, desde el punto de vista de combinar adecuadamente la dispersión en una tinta acuosa.

[Producción de emulsión de polímero de cubierta]

El polímero de cubierta que forma la resina de la porción de cubierta de las partículas de resina (A) puede ser un producto sintetizado adecuadamente obtenido sometiendo el material monomérico de resina de la porción de cubierta a una reacción de polimerización mediante un método de polimerización conocido convencionalmente, o un producto disponible en el mercado.

Como método para producir la emulsión del polímero de cubierta, se puede mencionar un método para añadir el polímero de cubierta a un medio acuoso y someter la mezcla resultante a un tratamiento de dispersión usando un dispersador, etc., un método para añadir gradualmente un medio acuoso a una solución de disolvente orgánico que contiene el polímero de cubierta para someter la solución a emulsificación por inversión de fase, y similares. De estos métodos, desde el punto de vista de la simplicidad de la operación, se prefiere el método que usa la emulsificación por inversión de fase.

En el método que usa la emulsificación por inversión de fase, como método de polimerización para la producción del polímero de cubierta, se prefiere un método de polimerización en solución. En el método de polimerización en solución, la solución de polímero de cubierta resultante se puede usar en la emulsificación por inversión de fase.

Un disolvente orgánico usado en el método de polimerización en solución no está particularmente limitado, y es preferiblemente un disolvente polar orgánico, tal como alcoholes alifáticos que tienen no menos de 1 y no más de 3 átomos de carbono, cetonas que tienen no menos de 3 y no más de 8 átomos de carbono, éteres, ésteres y similares. Los ejemplos específicos del disolvente polar orgánico incluyen metanol, etanol, acetona y metiletilcetona. De estos disolventes, se prefiere la metiletilcetona.

La polimerización se puede llevar a cabo en presencia de un iniciador de polimerización o un agente de transferencia de cadena de polimerización. Como iniciador de la polimerización, se prefieren los compuestos de base azo, y son más preferidos el 4,4'-azobis(ácido 4-cianovalérico), el 2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo), etc. Como agente de transferencia de cadena de polimerización, se prefieren los mercaptanos, y son más preferidos el ácido 3-mercaptopropiónico, el 2-mercaptoetanol, etc.

Las condiciones de polimerización preferidas pueden variar dependiendo del tipo de iniciador de polimerización usado, etc. La temperatura de polimerización es preferiblemente no inferior a 50 °C ni superior a 90 °C, y el tiempo de polimerización es preferiblemente no inferior a 1 hora y no superior a 20 horas. Además, la polimerización se realiza preferiblemente en una atmósfera de gas nitrógeno o en una atmósfera de un gas inerte tal como argón, etc.

Una vez completada la reacción de polimerización, el polímero de cubierta así producido puede aislarse de la solución de reacción mediante métodos conocidos convencionalmente, tales como reprecipitación, eliminación del disolvente por destilación, etc. Además, el polímero de cubierta así obtenido puede someterse a reprecipitación, separación por membrana, cromatografía, extracción, etc., para eliminar los monómeros sin reaccionar, etc., del mismo.

La resina de la porción de cubierta se usa preferiblemente directamente como tal en forma de una solución de polímero de cubierta sin eliminar de la misma el disolvente usado en la reacción de polimerización, desde el punto de vista de mejorar la productividad de la dispersión de partículas de resina.

El contenido sólido de la solución de polímero de cubierta es preferiblemente no inferior al 20 % en masa, más preferiblemente no inferior al 25 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 30 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 70 % en masa, más preferiblemente no superior al 65 % en masa y aún más preferiblemente no superior al 60 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la productividad de la dispersión de partículas de resina. El contenido sólido de la solución de polímero de cubierta se puede medir mediante el método descrito en los ejemplos siguientes.

En la presente invención, en el caso de que el polímero de cubierta sea un polímero aniónico, los grupos aniónicos contenidos en el polímero de cubierta pueden neutralizarse usando un agente neutralizante. Cuando se usa el agente neutralizante, los grupos aniónicos contenidos en el polímero de cubierta se neutralizan preferiblemente de tal modo que el valor del pH de la solución de polímero de cubierta resultante esté dentro del intervalo no inferior a 7 y no superior a 11.

Como agente neutralizante, se pueden mencionar hidróxidos de metales alcalinos, amoniaco, aminas orgánicas, etc. Los ejemplos de hidróxidos de metales alcalinos incluyen hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de cesio y similares. Los ejemplos de aminas orgánicas incluyen trimetilamina, etilamina, dietilamina, trietilamina, trietanolamina y similares.

Entre estos agentes neutralizantes, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante, se prefieren los hidróxidos de metales alcalinos, tales como el hidróxido de sodio, etc., y el amoniaco, y es más preferido el hidróxido de sodio.

El agente neutralizante se usa preferiblemente en forma de una solución acuosa del agente neutralizante desde el punto de vista de acelerar de manera suficiente y uniforme la neutralización de los grupos aniónicos del polímero de cubierta. Desde el mismo punto de vista descrito anteriormente, la concentración de la solución acuosa de agente neutralizante es preferiblemente no inferior al 3 % en masa y no superior al 30 % en masa.

El grado de neutralización de los grupos aniónicos del polímero de cubierta es preferiblemente no inferior al 30 % en moles, más preferiblemente no inferior al 40 % en moles y aún más preferiblemente no inferior al 50 % en moles y también es preferiblemente no superior al 300 % en moles, más preferiblemente no superior al 200 % en moles y aún más preferiblemente no superior al 150 % en moles, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

El grado de neutralización, tal como se usa en la presente memoria, significa el valor calculado dividiendo un número equivalente molar del agente neutralizante por un número equivalente molar de los grupos aniónicos del polímero de cubierta.

El peso molecular promedio en peso del polímero de cubierta es preferiblemente no inferior a 6.000, más preferiblemente no inferior a 8.000 y aún más preferiblemente no inferior a 10.000, y también es preferiblemente no superior a 300.000, más preferiblemente no superior a 200.000, aún más preferiblemente no superior a 100.000 y todavía aún más preferiblemente no superior a 50.000, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de dispersión de las partículas de resina (A). El peso molecular promedio en peso mencionado anteriormente puede medirse mediante el método descrito en los ejemplos siguientes.

La relación de masa entre el contenido de la resina de la porción de núcleo y el contenido de la resina de la porción de cubierta [resina de la porción de núcleo/resina de la porción de cubierta] en las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) es preferiblemente no inferior a 0,6, más preferiblemente no inferior a 0,8 y aún más preferiblemente no inferior a 1, y también es preferiblemente no superior a 3,0, más preferiblemente no superior a 2,7, aún más preferiblemente no superior a 2,5 y todavía aún más preferiblemente no superior a 2,3, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

El índice de acidez de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) significa un índice de acidez de todas las resinas que constituyen la porción central y la porción de cubierta, y no es inferior a 50 mg de KOH/g, preferiblemente no inferior a 55 mg de KOH/g y más preferiblemente no inferior a 60 mg de KOH/g, y tampoco es superior a 100 mg de KOH/g, preferiblemente no superior a 95 mg de KOH/g y, más preferiblemente, no superior a 90 mg de KOH/g, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

El índice de acidez de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) se puede calcular a partir de una relación de masa entre los monómeros respectivos que constituyen las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A). Además, el índice de acidez de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) también se puede medir mediante el método en el que las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) se disuelven o se hinchan con un disolvente orgánico adecuado (por ejemplo, metiletilcetona), y después la solución resultante o el producto hinchado se somete a un método de valoración por neutralización según lo prescrito en la norma JIS K0070.

El tamaño de partícula promedio de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) en la dispersión de partículas de resina es preferiblemente no inferior a 10 nm, más preferiblemente no inferior a 20 nm y aún más preferiblemente no inferior a 40 nm, y también es preferiblemente no superior a 150 nm, más preferiblemente no superior a 120 nm y aún más preferiblemente no superior a 100 nm, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

El tamaño de partícula promedio de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) en la dispersión de partículas de resina se puede medir mediante el método descrito en los ejemplos siguientes.

El contenido sólido de la dispersión de partículas de resina de la presente invención es preferiblemente no inferior al 15 % en masa, más preferiblemente no inferior al 20 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 25 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 60 % en masa, más preferiblemente no superior al 50 % en masa y aún más preferiblemente no superior al 40 % en masa, desde el punto de vista de una buena composición de la dispersión en la tinta acuosa.

El contenido sólido de la dispersión de partículas de resina se puede medir mediante el método descrito en los ejemplos siguientes.

<Pigmento>

La dispersión de partículas de resina de la presente invención también puede contener un pigmento. Los ejemplos del pigmento incluyen pigmentos blancos, tales como óxido de titanio, etc., así como pigmentos negros, tales como negros de carbono, etc., pigmentos de color cromático, tales como pigmentos azoicos, pigmentos de diazo, pigmentos de ftalocianina, pigmentos de quinacridona, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de dioxazina, pigmentos de perileno, pigmentos de perinona, pigmentos de tioíndigo, pigmentos de antraquinona, pigmentos de quinoftalona, etc., y similares.

La dispersión de partículas de resina de la presente invención contiene preferiblemente un pigmento blanco que se ha usado con frecuencia como pigmento para el color de fondo, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante, y es especialmente efectivo usar óxido de titanio como pigmento.

(Óxido de titanio)

Los ejemplos de una estructura cristalina del óxido de titanio incluyen una estructura de tipo rutilo (sistema tetragonal), una estructura de tipo anatasa (sistema tetragonal) y una estructura de tipo brookita (sistema ortorrómbico). Entre los óxidos de titanio que tienen estas estructuras cristalinas, desde el punto de vista de la estabilidad de los cristales, el poder de ocultación y la disponibilidad del óxido de titanio, el óxido de titanio de tipo rutilo (en adelante también denominado simplemente “ óxido de titanio” ) se usa preferiblemente en la presente invención.

El óxido de titanio se puede producir mediante un método en fase gaseosa o un método en fase líquida. Desde el punto de vista de facilitar la producción del óxido de titanio que tiene alta cristalinidad, se usa más preferiblemente el óxido de titanio producido por el método de fase gaseosa.

El óxido de titanio usado en la presente memoria también puede estar en forma de un óxido de titanio sin tratar. Sin embargo, el óxido de titanio está preferiblemente en forma de un óxido de titanio tratado en la superficie desde el punto de vista de limitar la actividad fotocatalítica del óxido de titanio y lograr una buena dispersabilidad del óxido de titanio. Los ejemplos del tratamiento superficial del óxido de titanio incluyen un tratamiento superficial con un material inorgánico, un tratamiento superficial con un material orgánico tal como un agente de acoplamiento de titanio, un agente de acoplamiento de silano, etc., y similares. Entre estos tratamientos superficiales, se usa preferiblemente el tratamiento superficial con un material inorgánico.

Como método para tratar la superficie del óxido de titanio con el material inorgánico, se usa más preferiblemente el método de tratamiento superficial del óxido de titanio con al menos un material inorgánico seleccionado del grupo que consiste en alúmina (AhO3), sílice (SiOs), óxido de zinc (ZnO), circonia (ZrOs) y similares.

Las partículas de óxido de titanio tratadas de este modo en la superficie se calcinan a una temperatura de 800 a 1000 °C, de modo que es posible suprimir la sinterización entre las partículas de óxido de titanio y mejorar así la fluidez y la dispersabilidad de las partículas de óxido de titanio que tienen un tamaño de partícula secundario.

La forma de partícula del óxido de titanio no está particularmente limitada, y puede ser una forma granular, una forma acicular, etc. El tamaño medio de partícula primaria del óxido de titanio, calculado en términos de una media aritmética de los diámetros del eje mayor de las partículas primarias del óxido de titanio, es preferiblemente no inferior a 40 nm, más preferiblemente no inferior a 100 nm, aún más preferiblemente no inferior a 150 nm y todavía aún más preferiblemente no inferior a 200 nm desde el punto de vista de blancura del óxido de titanio, y también es preferiblemente no superior a 600 nm, más preferiblemente no superior a 500 nm y aún más preferiblemente no superior a 400 nm desde el punto de vista del poder cubriente del óxido de titanio.

Si bien, el tamaño medio de partícula primaria del óxido de titanio se puede expresar mediante una media aritmética de los diámetros del eje principal de las partículas primarias del óxido de titanio y, más específicamente, se puede medir mediante el método descrito en los ejemplos siguientes.

Los ejemplos de productos de dióxido de titanio de tipo rutilo disponibles en el mercado incluyen los productos de la serie “ TIPAQUE R” (nombre comercial), los productos de la serie “TIPAQUE CR” (nombre comercial) y los productos de la serie “ TIPAQUE PF” (nombre comercial), todos comercializados por Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.; productos de la serie “ R” (nombre comercial) comercializados por Sakai Chemical Industry Co., Ltd.; los productos de la serie “ JR” (nombre comercial) y los productos de la serie “ MT” (nombre comercial) ambos comercializados por TAYCA Corporation; productos de la serie “ KURONOS KR” (nombre comercial) comercializados por Titan Kogyo Co., Ltd.; productos de la serie “TR” (nombre comercial) comercializados por Huntsmann Corporation; y similares.

[Dispersión de óxido de titanio]

El óxido de titanio se combina preferiblemente en forma de una dispersión de óxido de titanio en la dispersión de partículas de resina de la presente invención. Más específicamente, en el caso en el que la dispersión de partículas de resina de la presente invención contenga además el óxido de titanio como pigmento, se prefiere que la dispersión de óxido de titanio se añada adicionalmente y se mezcle con la dispersión de partículas de resina obtenida en la etapa I mencionada anteriormente para obtener una dispersión de partículas de resina que contiene óxido de titanio.

El óxido de titanio se dispersa preferiblemente con un dispersante polimérico. El dispersante polimérico usado para dispersar el óxido de titanio no está particularmente limitado, y es preferiblemente un polímero que contiene una unidad constitucional derivada del monómero iónico (a-2) que se usa como componente monomérico de la resina de la porción de cubierta de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A), más preferiblemente un polímero que contiene además al menos una unidad constitucional seleccionada del grupo que consiste en una unidad constitucional derivada del éster de ácido (met)acrílico (a-1) o el monómero hidrófobo (a-3), y una unidad constitucional derivada del monómero no iónico hidrófilo (a-4) además de la unidad constitucional derivada del monómero iónico (a-2), y aún más preferiblemente un polímero que contiene la unidad constitucional derivada del monómero iónico (a-2) y la unidad constitucional derivada del monómero no iónico hidrófilo (a-4).

Como ejemplos adecuados del dispersante polimérico usado para dispersar el óxido de titanio, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de la dispersión de óxido de titanio resultante, son más preferidos aquellos polímeros que contienen, como monómero iónico (a-2), preferiblemente un monómero aniónico, más preferiblemente un monómero de ácido carboxílico y aún más preferiblemente al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico y ácido metacrílico, y que también contienen, como monómero no iónico hidrófilo (a-4), preferiblemente al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en un (met)acrilato de polialquilenglicol y un (met)acrilato de alcoxipolialquilenglicol y, más preferiblemente, (met)acrilato de

metoxipolietilenglicol (n = 1 a 30).

En este caso, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de la dispersión de óxido de titanio resultante, el contenido de la unidad constitucional derivada del monómero iónico (a-2) en el dispersante polimérico es preferiblemente no inferior al 5 % en masa, más preferiblemente no inferior al 10 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 15 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 35 % en masa, más preferiblemente no superior al 30 % en masa y aún más preferiblemente no superior al 25 % en masa.

Desde el mismo punto de vista descrito anteriormente, el contenido de la unidad constitucional derivada del monómero no iónico hidrófilo (a-4) en el dispersante polimérico es preferiblemente no inferior al 65 % en masa, más preferiblemente no inferior al 70 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 75 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 95 % en masa, más preferiblemente no superior al 90 % en masa y aún más preferiblemente no superior al 85 % en masa.

El método para producir el dispersante polimérico mencionado anteriormente es preferiblemente el mismo que el método anteriormente mencionado para producir el polímero de cubierta.

La dispersión de óxido de titanio se puede producir sometiendo una mezcla que contiene el óxido de titanio, el dispersante polimérico y un medio de base acuosa que contiene agua como componente principal a un tratamiento de dispersión.

El tratamiento de dispersión se puede llevar a cabo usando máquinas amasadoras, tales como laminadoras, amasadoras, etc., homogeneizadores de alta presión, tales como el “ MICROFLUIDIZER” comercializado por Microfluidics Corporation, etc., dispersadores de tipo medio, tales como agitadores de pintura, molinos de perlas, etc., y similares, mediante métodos conocidos convencionalmente.

Además, en el caso de que el dispersante polimérico contenga grupos carboxi como grupo formador de sales del mismo, al menos una parte de los grupos carboxi se neutraliza preferiblemente usando un agente neutralizante, tal como un hidróxido de metal alcalino, etc.

El contenido del dispersante polimérico en la dispersión de óxido de titanio es preferiblemente no inferior a 0,5 partes en masa, más preferiblemente no inferior a 1,0 partes en masa, aún más preferiblemente no inferior a 1,3 partes en masa y todavía aún más preferiblemente no inferior a 1,8 partes en masa, y también es preferiblemente no superior a 7 partes en masa, más preferiblemente no superior a 6,5 partes en masa, aún más preferiblemente no superior a 6,0 partes en masa, todavía aún más preferiblemente no superior a 5,5 partes en masa, incluso todavía aún más preferiblemente no superior a 4,0 partes en masa y, además, preferiblemente 3,0 partes en masa, sobre la base de 100 partes en masa del óxido de titanio, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de la dispersión de óxido de titanio resultante y mejorar la densidad óptica de la tinta resultante tras la impresión.

El contenido de agua en la dispersión de óxido de titanio es preferiblemente no inferior al 30 % en masa y más preferiblemente no inferior al 40 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 70 % en masa y más preferiblemente no superior al 60 % en masa, desde el punto de vista de reducir la carga sobre el medio ambiente.

El tamaño de partícula promedio de las partículas de óxido de titanio en la dispersión de óxido de titanio es preferiblemente no inferior a 150 nm, más preferiblemente no inferior a 180 nm y aún más preferiblemente no inferior a 200 nm, y también es preferiblemente no superior a 700 nm, más preferiblemente no superior a 600 nm y aún más preferiblemente no superior a 500 nm, desde el punto de vista de mejorar la densidad óptica de la tinta resultante tras la impresión. El tamaño de partícula promedio de las partículas de óxido de titanio en la dispersión de óxido de titanio se puede medir mediante el método descrito en los ejemplos siguientes.

El contenido sólido de la dispersión de óxido de titanio (concentración de componentes no volátiles en la dispersión de óxido de titanio) es preferiblemente no inferior al 30 % en masa y más preferiblemente no inferior al 40 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 70 % en masa y más preferiblemente no superior al 60 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de la dispersión de óxido de titanio resultante.

El contenido sólido de la dispersión del pigmento, tal como óxido de titanio, etc., se puede medir mediante el método descrito en los ejemplos siguientes.

<Disolvente orgánico soluble en agua>

La dispersión de partículas de resina de la presente invención también puede contener un disolvente orgánico soluble en agua. Los ejemplos del disolvente orgánico soluble en agua incluyen éteres de glicol, alcoholes, alcoholes polihídricos divalentes o de valencia superior, tales como glicoles, etc., pirrolidonas, alcanolaminas y similares. De estos disolventes orgánicos solubles en agua, se prefieren los éteres de glicol y los glicoles desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante. Estos disolventes orgánicos solubles en agua se pueden usar solos o en combinación de dos o más de los mismos.

La dispersión de partículas de resina de la presente invención contiene preferiblemente un éter glicólico desde el punto de vista de plastificar las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) y mejorar así las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

El éter glicólico contiene preferiblemente al menos un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 2 y no más de 8 átomos de carbono.

Los ejemplos del éter glicólico incluyen aquellos éteres glicólicos cuyo resto éter contiene un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 2 ni más de 8 átomos de carbono, por ejemplo, éteres monoalquílicos de alquilenglicol, tales como éteres monoalquílicos de monoalquilenglicol, éteres monoalquílicos de dialquilenglicol, éteres monoalquílicos de trialquilenglicol, etc.; y dialquiléteres de alquilenglicol, tales como dialquiléteres de monoalquilenglicol, dialquiléteres de dialquilenglicol, etc.

El resto polialquilenglicol de los éteres glicólicos respectivos puede estar en forma de un aducto de óxido de etileno, un aducto de óxido de propileno o un aducto mixto de óxido de etileno/óxido de propileno. De estos aductos, se prefiere el aducto de óxido de etileno.

Entre estos éteres glicólicos, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de secado y las propiedades de nivelación de la tinta resultante, se prefieren los éteres monoalquílicos de alquilenglicol; y es más preferido al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en éter monoisopropílico de etilenglicol, éter monobutílico de etilenglicol, éter monoisobutílico de etilenglicol, éter hexílico de etilenglicol, éter monoetílico de dietilenglicol, éter monoisopropílico de dietilenglicol, éter monobutílico de dietilenglicol, éter monoisobutílico de dietilenglicol, éter monohexílico de dipropilenglicol, éter monobutílico de trietilenglicol y éter monobencílico de etilenglicol.

Los ejemplos de los glicoles incluyen etilenglicol, 1,2-propanodiol, 1,2-butanodiol, 1,2-hexanodiol, 1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol, dietilenglicol y similares. De estos glicoles, se prefieren los alcanodioles que tienen no menos de 3 y no más de 4 átomos de carbono, tales como 1,2-propanodiol, dietilenglicol, etc.

<Contenido de los componentes respectivos en la dispersión de partículas de resina>

El contenido de los componentes respectivos en la dispersión de partículas de resina de la presente invención es el siguiente desde el punto de vista de la mejora de las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

El contenido de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) en la dispersión de partículas de resina es preferiblemente no inferior al 5 % en masa, más preferiblemente no inferior al 10 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 15 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 50 % en masa, más preferiblemente no superior al 40 % en masa y aún más preferiblemente no superior al 35 % en masa.

El contenido de agua en la dispersión de partículas de resina es preferiblemente no inferior al 30 % en masa, más preferiblemente no inferior al 40 % en masa, aún más preferiblemente no inferior al 45 % en masa, todavía aún más preferiblemente no inferior al 50 % en masa e incluso todavía aún más preferiblemente no inferior al 53 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 80 % en masa, más preferiblemente no superior al 75 % en masa, aún más preferiblemente no superior al 70 % en masa y todavía aún más preferiblemente no superior al 65 % en masa, desde el punto de vista de reducir la carga sobre el medio ambiente.

En el caso de que la dispersión de partículas de resina contenga además el pigmento, el contenido del pigmento en la dispersión de partículas de resina es preferiblemente no inferior al 3 % en masa, más preferiblemente no inferior al 5 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 10 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 50 % en masa, más preferiblemente no superior al 40 % en masa, aún más preferiblemente no superior al 30 % en masa y todavía aún más preferiblemente no superior al 20 % en masa, desde el punto de vista de mejorar la densidad óptica de la tinta resultante tras la impresión.

En el caso de que la dispersión de partículas de resina contenga además el disolvente orgánico soluble en agua, el contenido del disolvente orgánico soluble en agua en la dispersión de partículas de resina es preferiblemente no inferior al 0,2 % en masa, más preferiblemente no inferior al 0,5 % en masa y aún más preferiblemente no inferior al 0,8 % en masa, y también es preferiblemente no superior al 30 % en masa, más preferiblemente no superior al 25 % en masa y aún más preferiblemente no superior al 20 % en masa.

En el caso de que la dispersión de partículas de resina contenga además el pigmento, la relación en masa entre el contenido del pigmento y el contenido de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) [partículas de resina de tipo núcleo/cubierta/pigmento (A)] en la dispersión de partículas de resina es preferiblemente no inferior a 0,3, más preferiblemente no inferior a 0,5, aún más preferiblemente no inferior a 0,8, todavía aún más preferiblemente no inferior a 1,0, incluso todavía aún más preferiblemente no inferior a 1,3, además preferiblemente no inferior a 1,5 y aún además preferiblemente no inferior a 1,8, desde el punto de vista de mejorar la densidad óptica de la tinta resultante tras la impresión, y también es preferiblemente no superior a 4, más preferiblemente no superior a 3 y aún más preferiblemente no superior a 2,5 desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

En el caso de que la dispersión de partículas de resina contenga además el disolvente orgánico soluble en agua, la relación en masa entre el contenido de agua y el contenido del disolvente orgánico soluble en agua [agua/disolvente orgánico soluble en agua] en la dispersión de partículas de resina es preferiblemente no inferior a 0,5, más preferiblemente no inferior a 1, aún más preferiblemente no inferior a 2 y todavía aún más preferiblemente no inferior a 2,5, y también es preferiblemente no superior a 100, más preferiblemente no superior a 50, aún más preferiblemente no superior a 30, todavía aún más preferiblemente no superior a 10, incluso todavía aún más preferiblemente no superior a 5 y, además, preferiblemente no superior a 3,5.

En la presente invención, la dispersión de partículas de resina que contiene pigmento se puede usar directamente como tinta.

[Tinta acuosa]

La dispersión de partículas de resina de la presente invención se puede usar como una tinta acuosa, tal como una tinta para impresión por inyección de tinta, una tinta para impresión en huecograbado, una tinta para impresión flexográfica, etc., y se usa preferiblemente como tinta acuosa para impresión en huecograbado desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante.

La tinta acuosa mencionada anteriormente se puede preparar mezclando adicionalmente la dispersión de partículas de resina con diversos aditivos, tales como un tensioactivo, un humectante, un agente humectante, un penetrante humectante, un dispersante, un controlador de viscosidad, un agente antiespumante, un agente antiséptico, un agente a prueba de moho, un agente anticorrosivo, etc., si es necesario.

El contenido de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A), el agua, el pigmento y el disolvente orgánico soluble en agua en la tinta acuosa son básicamente idénticos al contenido de estos componentes en la dispersión de partículas de resina mencionada anteriormente.

Los ejemplos del tensioactivo usado en la tinta acuosa anteriormente mencionada incluyen un tensioactivo aniónico, un tensioactivo no iónico, un tensioactivo anfótero y similares. Entre estos tensioactivos, se prefiere un tensioactivo no iónico, más preferido es al menos un tensioactivo seleccionado del grupo que consiste en un tensioactivo basado en acetilenglicol y un tensioactivo basado en silicona modificado con poliéter, y aún más preferido es un tensioactivo basado en acetilenglicol.

Como tensioactivo basado en acetilenglicol, se puede mencionar al menos un acetilenglicol seleccionado del grupo que consiste en 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol, 3,6-dimetil-4-octino-3,6-diol y 2,5-dimetil-3-hexino-2,5-diol, y aductos de óxido de etileno de estos acetilenglicoles. De estos tensioactivos basados en acetilenglicol, se prefiere el 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol.

Los ejemplos específicos de productos disponibles en el mercado del tensioactivo basado en acetilenglicol incluyen los productos de la serie “ SURFYNOL” (2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol o un aducto de óxido de etileno de 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol) comercializados por Nissin Chemical Industry Co., Ltd., productos de la serie “ACETYLENOL” comercializados por Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., y similares.

El tensioactivo basado en silicona modificado con poliéter tiene una estructura tal que un grupo hidrocarburo unido a una cadena lateral y/o un extremo terminal de un aceite de silicona es sustituido con un grupo poliéter. Los ejemplos del grupo poliéter adecuado del tensioactivo basado en silicona modificado con poliéter incluyen un grupo polietilenoxi, un grupo polipropilenoxi y un grupo polialquilenoxi formados mediante la unión por adición de un grupo etilenoxi (EO) y un grupo propilenoxi (un grupo trimetilenoxi o un grupo propano-1,2-diiloxi; PO) entre sí en forma de bloque o de forma aleatoria. Más específicamente, como tensioactivo basado en silicona modificado con poliéter, se puede usar un compuesto formado injertando un grupo poliéter en una cadena principal de una silicona, un compuesto formado uniendo una silicona y un grupo poliéter entre sí en forma de bloque, y similares.

Los ejemplos específicos del tensioactivo basado en silicona modificado con poliéter incluyen los productos de la serie “ KF” comercializados por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., “ SILFACE SAG” comercializado por Nissin Chemical Industry Co., Ltd., los productos de la serie “ BYK” comercializados por BYK Chemie Japan K. K., y similares.

El valor del pH de la tinta acuosa es preferiblemente no inferior a 5,5, más preferiblemente no inferior a 6,0 y aún más preferiblemente no inferior a 6,5 desde el punto de vista de mejorar la estabilidad de almacenamiento de la tinta resultante, y también es preferiblemente no superior a 11,0, más preferiblemente no superior a 10,0 y aún más preferiblemente no superior a 9,5 desde el punto de vista de suprimir la irritación cutánea.

[Método de impresión]

Los ejemplos de un sustrato de impresión al que se puede aplicar la tinta acuosa mencionada anteriormente incluyen un papel normal de alta absorción de agua, un papel estucado de baja absorción de agua y una película de resina. Los ejemplos específicos del papel estucado incluyen un papel estucado brillante versátil, un papel estucado brillante de espuma multicolor y similares. Los ejemplos específicos de la película de resina incluyen una película de poliéster, una película de cloruro de polivinilo, una película de polipropileno, una película de polietileno y similares.

La tinta acuosa se usa preferiblemente en un método de impresión de este tipo en el que la impresión se realiza sobre la película de resina como sustrato de impresión en vista de las excelentes propiedades de adhesión al sustrato de la tinta.

La película de resina como sustrato de impresión puede estar en forma de cualquiera de una película orientada biaxialmente, una película orientada monoaxialmente y una película no orientada. De estas películas de resina, son más preferidas una película de poliéster y una película de polipropileno orientado, y aún más preferidas son una película de tereftalato de polietileno (PET) sometida a un tratamiento de descarga en corona y una película de polipropileno orientado biaxialmente (OPP) sometida a un tratamiento de descarga en corona.

En particular, en el caso de que la resina de la porción de cubierta contenga la unidad constitucional derivada del monómero iónico (a-2), y la película de resina sometida al tratamiento de descarga en corona se use como sustrato de impresión, la tinta resultante mejora aún más en sus propiedades de adhesión al sustrato mediante la interacción entre el grupo polar en una superficie del sustrato que se imparte mediante el tratamiento de descarga en corona y el grupo iónico que se introduce en la resina de la porción de cubierta de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta. Desde este punto de vista, el sustrato de impresión es preferiblemente la película de resina sometida a un tratamiento de descarga en corona y, más preferiblemente, al menos una película de resina seleccionada del grupo que consiste en una película de tereftalato de polietileno (PET) sometida a un tratamiento de descarga en corona y una película de polipropileno orientado biaxialmente (OPP) sometida a un tratamiento de descarga en corona.

El grosor del sustrato de impresión es preferiblemente no inferior a 5 pm, más preferiblemente no inferior a 10 pm y aún más preferiblemente no inferior a 15 pm, y también es preferiblemente no superior a 100 pm, más preferiblemente no superior a 80 pm, aún más preferiblemente no superior a 60 pm y todavía aún más preferiblemente no superior a 40 pm, desde el punto de vista de mejorar las propiedades de adhesión al sustrato de la tinta resultante y la disponibilidad del sustrato de impresión.

Ejemplos

En los siguientes ejemplos de producción, ejemplos y ejemplos comparativos, la(s) “ parte(s)” y el “ %” indican “ parte(s) en masa” y “ % en masa” , respectivamente, salvo que se indique lo contrario. Si bien, se midieron varias propiedades mediante los siguientes métodos.

(1) Medición del peso molecular promedio en peso del polímero

El peso molecular promedio en peso del polímero se midió mediante cromatografía en gel [aparato GPC: “ Modelo: HLC-8120GPC” comercializado por Tosoh Corporation; columnas: “TSKgel Super AWM-H” , “TSKgel Super AW3000” y “TSKgel guardcolumn Super AW-H” (nombres comerciales), todos comercializados por Tosoh Corporation; caudal: 0,5 ml/min] usando una solución preparada disolviendo ácido fosfórico y bromuro de litio en N,N-dimetilformamida de tal modo que las concentraciones de ácido fosfórico y bromuro de litio en la solución resultante fueran de 60 mmol/l y 50 mmol/l, respectivamente, como eluyente, y usando kits de poliestirenos monodispersos que tienen pesos moleculares previamente conocidos [PStQuick B (F-550, F-80, F-10, F-1, A-1000), PStQuick C (F-288, F-40, F-4, A-5000, A-500) (nombres comerciales), todos comercializados por Tosoh Corporation como sustancia estándar de referencia.

Como muestra a medir, se usó una dispersión preparada mezclando 0,1 g del polímero con 10 ml del eluyente mencionado anteriormente en un vial de vidrio, agitando la mezcla resultante con un agitador magnético a 25 °C durante 10 horas y a continuación sometiendo la mezcla a un tratamiento de filtración a través de un filtro de jeringa “ DISMIC-13HP” (nombre comercial; material del filtro de membrana: PTFE hidrófilo; tamaño de poro: 0,2 pm) comercializado por Advantec Co., Ltd.

(2-1) Medición del tamaño medio de las partículas primarias de óxido de titanio

El tamaño medio de partícula primaria del óxido de titanio se determinó mediante el siguiente método. Es decir, utilizando un microscopio electrónico de transmisión “JEM-2100” comercializado por JEOL Ltd., se extrajeron 500 partículas primarias del óxido de titanio mediante análisis de imágenes para medir sus tamaños de partículas y calcular un valor promedio de los tamaños de partículas así medidos como un tamaño de partícula promedio en número de las mismas. Si bien, en el caso de que las partículas de óxido de titanio respectivas tuvieran un diámetro de eje mayor y un diámetro de eje menor, el tamaño medio de partícula primaria del óxido de titanio se calculó usando los diámetros de eje mayor del mismo.

(2-2) Medición del tamaño medio de partículas en dispersión de óxido de titanio

Usando un aparato de medición de la distribución del tamaño de partículas por difracción/dispersión láser “ LA950” comercializado por HORIBA Ltd., en una condición de medición tal que el índice de refracción del óxido de titanio se considerara de 2,75, se usó agua con un índice de refracción de 1,333 como medio dispersante del mismo y, además, una escala de velocidad de circulación y una escala de intensidad de una onda ultrasónica del aparato se establecieron en “ 5” y “ 3” , respectivamente, la dispersión de óxido de titanio se irradió con luz láser durante 1 minuto, seguido de la medición del tamaño de partícula de las partículas en la dispersión de óxido de titanio. En este momento, el valor del tamaño medio de partícula en volumen (D<50>) de las partículas así medidas se determinó como un tamaño de partícula promedio de las partículas dispersas en la dispersión de óxido de titanio.

(3) Medición del tamaño medio de las partículas en la dispersión de partículas de resina y la emulsión del polímero de cubierta

La dispersión de partículas de resina y la emulsión del polímero de cubierta se sometieron a un análisis acumulativo utilizando un sistema de análisis de partículas por láser “ ELSZ-1000” comercializado por Otsuka Electrics Co., Ltd., y el tamaño de partícula promedio acumulado obtenido mediante la medición se definió como un tamaño de partícula promedio de las partículas en cada una de las dispersiones de partículas de resina y la emulsión del polímero de cubierta. La medición se llevó a cabo en condiciones que incluían una temperatura de 25 °C, un ángulo entre la luz incidente y el detector de 165 °C y un número acumulado de 100 veces, y se introdujo un índice de refracción del agua (1,333) en el sistema de análisis como índice de refracción del medio dispersante. La concentración de cada muestra<a medir se ajustó al 5 x 10>-3<% (en términos del contenido sólido de la misma).>

(4-1) Medición del contenido sólido de la dispersión de partículas de resina y la emulsión del polímero de cubierta

Utilizando un medidor de humedad infrarrojo “ FD-230” (nombre comercial) comercializado por Kett Electric Laboratory, se secaron 5 g de un líquido de dispersión acuosa a medir a una temperatura de secado de 150 °C en un modo de medición 96 (tiempo de monitorización: 2,5 minutos/intervalo de variación: 0,05 %) para medir el contenido de agua sobre una base húmeda (% en masa) del líquido de dispersión acuosa (la dispersión de partículas de resina o la emulsión del polímero de cubierta). El contenido sólido del líquido de dispersión acuosa se calculó según la siguiente fórmula:

(4-2) Medición del contenido sólido de la solución polimérica y la dispersión de pigmentos

El sulfato de sodio secado hasta un peso constante en un desecador se pesó en una cantidad de 10,0 g y se cargó en un recipiente de polipropileno de 30 ml (9: 40 mm; altura: 30 mm), y se añadió 1,0 g de una muestra a medir al recipiente. El contenido del recipiente se mezcló y después se pesó con precisión. La mezcla resultante se mantuvo en el recipiente a 105 °C durante 2 horas para eliminar los componentes volátiles de la misma, y además se dejó reposar en un desecador durante 15 minutos, seguido de la medición de su masa. La masa de la muestra después de eliminar los componentes volátiles de la misma se consideró como la masa de los sólidos en la muestra. El contenido sólido de la muestra se calculó dividiendo la masa de los sólidos entre la masa de la muestra inicialmente añadida.

Ejemplo de producción 1-1 (Producción de un dispersante polimérico para dispersar óxido de titanio)

Un recipiente de reacción de vidrio con capacidad de 2 l equipado con embudos de goteo se cargó con 182 g de agua y el agua del matraz se calentó a 80 °C en una atmósfera de nitrógeno.

A continuación, en la atmósfera de nitrógeno, tres soluciones goteantes, es decir, una solución monomérica que contiene 314,1 g de monometacrilato de metoxipolietilenglicol “ NK ESTER M-230G” (nombre comercial; número molar promedio de adición de óxido de etileno (EO): n = 23) comercializado por Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., y 69,5 g de ácido metacrílico como solución de goteo 1, 21,1 g de una solución acuosa conc. al 15 % de 2-mercaptoetanol (agente de transferencia de cadena de polimerización) como solución de goteo 2, y 84,1 g de una solución acuosa conc. al 6 % de persulfato de amonio (iniciador de polimerización) como solución de goteo 3, se añadieron respectivamente gota a gota al mismo tiempo y de forma gradual al recipiente de reacción durante 90 minutos. Una vez completada la adición gota a gota, la solución mixta resultante se envejeció a 80 °C durante 1 hora.

Posteriormente, la solución de reacción resultante se enfrió a 40 °C y, a continuación, se añadieron 26,9 g de una solución acuosa de hidróxido de sodio conc. al 48 % y, después, se añadieron 484,3 g de agua a la mezcla de reacción resultante para ajustar su contenido de sólidos al 40 %, obteniendo así una solución de un dispersante polimérico (peso molecular promedio en peso del polímero: 24.000).

Ejemplo de producción 2-1 (Producción de dispersión de óxido de titanio)

Se cargó una botella de polietileno con una capacidad de 1.000 ml con una solución preparada mezclando y disolviendo 6 g de la solución dispersante polimérica obtenida en el ejemplo de producción 1-1 en 2 g de agua con intercambio iónico, y se cargó adicionalmente con 120 g de dióxido de titanio “ CR80” (tipo rutilo; oxido de titanio tratado con Al/Si; tamaño medio de partículas primarias: 250 nm) comercializado por Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd., y 88 g de agua de intercambio iónico. Además, se añadieron 1.476 g de perlas de circonio de 2 mm de 9 a la botella de polietileno, y el contenido de la botella de polietileno se sometió a un tratamiento de dispersión utilizando un pedestal de molino tipo mesa comercializado por AS ONE Corporation a 250 rpm durante 10 horas.

Una vez completado el tratamiento de dispersión, la dispersión resultante se filtró a través de un filtro de malla para eliminar las perlas de circonia de la dispersión, y se añadió agua a la misma para controlar adecuadamente el contenido sólido de la dispersión, obteniendo así una dispersión de óxido de titanio que contenía partículas de óxido de titanio que tenían un tamaño de partícula promedio de 325 nm (contenido sólido: 51 %).

(Producción de emulsión de polímero de cubierta)

Ejemplo de producción 3-1

(1) Producción de solución de polímero de cubierta P1

El metacrilato de ferc-butilo y el ácido acrílico se mezclaron entre sí en cantidades de 75,8 partes y 24,2 partes, respectivamente, para preparar una solución mixta de monómeros. Cinco partes de metiletilcetona (en lo sucesivo también denominada simplemente “ MEK” ) y 2,5 partes de 2-mercaptoetanol (agente de transferencia de cadena de polimerización), así como el 10 % de la solución mixta de monómeros preparada anteriormente, se cargaron en un recipiente de reacción y se mezclaron entre sí, y después la atmósfera interior del recipiente de reacción se reemplazó completamente con gas nitrógeno.

Por otro lado, una solución mixta preparada mezclando el 90 % restante de la solución mixta de monómeros anteriormente mencionada, 2,25 partes del agente de transferencia de cadena de polimerización mencionado anteriormente, 75 partes de MEK y 2,0 partes de un iniciador de polimerización radical de base azo (2,2'-azobis (2,4-dimetilvaleronitrilo)) comercializado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation se cargó en un embudo de goteo. En una atmósfera de nitrógeno, la solución mixta de monómeros en el recipiente de reacción se calentó a 77 °C mientras se agitaba, y después la solución mixta de monómeros en el embudo de goteo se añadió gota a gota al recipiente de reacción durante 5 horas. Una vez completada la adición gota a gota, se añadió al recipiente de reacción una solución preparada disolviendo 0,5 partes del iniciador de polimerización mencionado anteriormente en 5 partes de MEK, y la solución de reacción resultante se hizo reaccionar adicionalmente a 77 °C durante 2 horas, y después finalmente se añadió MEK al recipiente de reacción de tal modo que el contenido de sólidos de la solución de reacción resultante se ajustó al 55 % para obtener así una solución de un polímero de cubierta P1. La temperatura de transición vítrea (Tg), el índice de acidez y el peso molecular promedio en peso del polímero P1 fueron de 106 °C, 180 mg de KOH/g y 16.000, respectivamente.

(2) Producción de la emulsión EM1 del polímero de cubierta P1

Se cargó un matraz separable de 1.000 ml con 100 g de la solución del polímero P1. Mientras se agitaba la solución de polímero usando una paleta de agitación (a 200 rpm), se añadió gota a gota una solución acuosa de hidróxido de sodio 5 N al matraz para ajustar el grado de neutralización del polímero al 60 %, y después se añadieron 372 g de agua de intercambio iónico gota a gota al matraz a una velocidad de goteo de 10 ml/min. Posteriormente, el disolvente y el agua se eliminaron de la solución de reacción resultante usando un evaporador para obtener así una emulsión EM1 del polímero de cubierta que tenía un tamaño de partícula promedio de 15 nm y un contenido de sólidos de resina del 20 % (índice de acidez: 180 mg de KOH/g; grado de neutralización: 60 %).

Ejemplos de producción 3-2 y 3-3

Se repitió el mismo procedimiento que en el ejemplo 3-1, excepto que la composición del material monomérico de resina de la porción de cubierta se cambió por las que se muestran en la tabla 1, obteniendo así una emulsión EM2 de un polímero de cubierta P2 y una emulsión EM3 de un polímero de cubierta P3, ambas con un contenido de sólidos de resina del 20 %. Las temperaturas de transición vítrea (Tg), los índices de acidez, los pesos moleculares promedios en peso y los grados de neutralización del polímero de cubierta P2 y el polímero de cubierta P3, así como los tamaños de partícula promedio de las partículas en las emulsiones de los polímeros de cubierta se muestran en la tabla 1.

Tabla 1

Si bien, los detalles de las respectivas notaciones que se muestran en la tabla 1 son los siguientes.

tBMA: Metacrilato de ferc-butilo

CHMA: Metacrilato de ciclohexilo

AA: Ácido acrílico

Ejemplo 1

(1) Producción de dispersión de partículas de resina que contiene partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A1) Se cargó un matraz separable de 1.000 ml con 200 g de la emulsión EM1 obtenida en el ejemplo de producción 3-1 y 12,2 g de agua de intercambio iónico. Mientras se agitaba el contenido del matraz (a 100 rpm), el matraz se cargó adicionalmente con un material monomérico de resina de la porción central previamente preparado mezclando 3,7 g de W-ferc-butilacrilamida (valor SP: 20,2 (J/cm3)05) comercializado por MCC Unitech Co., Ltd., y 33,5 g de acrilato de isobutilo entre sí. El contenido del matraz se calentó después a 75 °C mientras se agitaba.

Después, se añadieron gradualmente gota a gota al matraz 9,3 g de una solución acuosa conc. al 4 % de persulfato de potasio (iniciador de polimerización) durante 90 minutos. Una vez completada la adición gota a gota, la solución de reacción resultante se envejeció a 80 °C durante 1 hora. Posteriormente, la solución de reacción resultante se enfrió a temperatura ambiente, obteniendo así una dispersión de partículas de resina de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A1) con un contenido de sólidos del 30 %. La temperatura de transición vítrea (Tg) de la resina de la porción de núcleo, el índice de acidez de las partículas de resina (A1) y la relación de masa de la resina de la porción de núcleo a la resina de la porción de cubierta [resina de la porción de núcleo/resina de la porción de cubierta] se muestran en la tabla 2.

(2) Producción de tinta acuosa 1

La dispersión de partículas de resina así obtenida de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A1) se pesó en una cantidad de 23,3 g y se mezcló con 30 g de la dispersión de óxido de titanio obtenida en el ejemplo de producción 2-1, 5 g de éter monoisobutílico de dietilenglicol, 15 g de 1,2-propanodiol, 1 g de un tensioactivo basado en acetilenglicol “ SURFYNOL 440” (un aducto de óxido de etileno (3,5 mol) de 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol) comercializado por Nissin Chemical Industry Co., Ltd., 1 g de un tensioativo basado en silicona modificado con poliéter “ KF6011” (PEG-11 metil éter dimeticona) comercializado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., y 24,7 g de agua de intercambio iónico, obteniendo así una tinta acuosa 1.

Ejemplo 2

(1) Producción de dispersión de partículas de resina que contiene partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A2) Se repitió el mismo procedimiento para la producción de la dispersión de partículas de resina que en el ejemplo 1, excepto que la emulsión EM1 se sustituyó por la emulsión EM3, obteniendo así una dispersión de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A2) con un contenido de sólidos del 30 %.

(2) Producción de tinta acuosa 2

Se repitió el mismo procedimiento para la producción de la tinta acuosa que en el ejemplo 1, excepto por el uso de la dispersión de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A2) obtenida de este modo, obteniendo una tinta acuosa 2. Ejemplo 3

(1) Producción de dispersión de partículas de resina que contiene partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A3) Se repitió el mismo procedimiento para la producción de la dispersión de partículas de resina que en el ejemplo 1, excepto que, como material monomérico de resina de la porción central, la W-ferc-butilacrilamida se sustituyó por la W-ferc-octilacrilamida (valor SP: 17,9 (J/cm3)05) comercializado por MCC Unitech Co., Ltd., obteniendo así una dispersión de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A3) con un contenido de sólidos del 30 %.

(2) Producción de tinta acuosa 3

Se repitió el mismo procedimiento para la producción de la tinta acuosa que en el ejemplo 1, excepto por el uso de la dispersión de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A3) obtenida de este modo, obteniendo una tinta acuosa 3. Ejemplo 4

(1) Producción de dispersión de partículas de resina que contiene partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A4) Se cargó un matraz separable de 1.000 ml con 200 g de la emulsión EM1 obtenida en el ejemplo de producción 3-1 y 91,0 g de agua de intercambio iónico. Mientras se agitaba el contenido del matraz (a 100 rpm), el matraz se cargó adicionalmente con un material monomérico de resina de la porción central previamente preparado mezclando 7,4 g de W-ferc-octilacrilamida y 67,0 g de acrilato de isobutilo entre sí. El contenido del matraz se calentó después a 75 °C mientras se agitaba.

Después, se añadieron gradualmente gota a gota al matraz 18,6 g de una solución acuosa conc. al 4 % de persulfato de potasio durante 90 minutos. Una vez completada la adición gota a gota, la solución de reacción resultante se envejeció a 80 °C durante 1 hora. Posteriormente, la solución de reacción resultante se enfrió a temperatura ambiente, obteniendo así una dispersión de partículas de resina de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A4) con un contenido de sólidos del 30 %.

(2) Producción de tinta acuosa 4

Se repitió el mismo procedimiento para la producción de la tinta acuosa que en el ejemplo 1, excepto por el uso de la dispersión de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta obtenida de este modo (A4), obteniendo así una tinta acuosa 4.

Ejemplo 5

(1) Producción de dispersión de partículas de resina que contiene partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A5) Se cargó un matraz separable de 1.000 ml con 200 g de la emulsión EM2 obtenida en el ejemplo de producción 3-2 y 86,8 g de agua de intercambio iónico. Mientras se agitaba el contenido del matraz (a 100 rpm), el matraz se cargó adicionalmente con una mezcla previamente preparada mezclando 7,3 g de W-ferc-octilacrilamida y 65,3 g de acrilato de isobutilo entre sí. El contenido del matraz se calentó después a 75 °C mientras se agitaba.

A continuación, se añadieron gradualmente gota a gota al matraz 18,1 g de una solución acuosa conc. al 4 % de persulfato de potasio durante 90 minutos. Una vez completada la adición gota a gota, la solución de reacción resultante se envejeció a 80 °C durante 1 hora. Posteriormente, la solución de reacción resultante se enfrió a temperatura ambiente, obteniendo así una dispersión de partículas de resina de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A5) con un contenido de sólidos del 30 %.

(2) Producción de tinta acuosa 5

Se repitió el mismo procedimiento para la producción de la tinta acuosa que en el ejemplo 1, excepto por el uso de la dispersión de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta obtenida de este modo (A5), obteniendo así una tinta acuosa 5.

Ejemplo 6

(1) Producción de dispersión de partículas de resina que contiene partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A6) Se cargó un matraz separable de 1.000 ml con 200 g de la emulsión EM1 obtenida en el ejemplo de producción 3-1 y 12.2 g de agua de intercambio iónico. Mientras se agitaba el contenido del matraz (a 100 rpm), el matraz se cargó adicionalmente con una mezcla previamente preparada mezclando 1,9 g de ferc-butilacrilamida y 35,4 g de acrilato de isobutilo entre sí. El contenido del matraz se calentó después a 75 °C mientras se agitaba.

Después, se añadieron gradualmente gota a gota al matraz 9,3 g de una solución acuosa de persulfato de potasio conc. al 4 % durante 90 minutos. Una vez completada la adición gota a gota, la solución de reacción resultante se envejeció a 80 °C durante 1 hora. Posteriormente, la solución de reacción resultante se enfrió a temperatura ambiente, obteniendo así una dispersión de partículas de resina de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A6) con un contenido de sólidos del 30 %.

(2) Producción de tinta acuosa 6

Se repitió el mismo procedimiento para la producción de la tinta acuosa que en el ejemplo 1, excepto por el uso de la dispersión de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta obtenida de este modo (A6), obteniendo así una tinta acuosa 6.

Ejemplo comparativo 1

(2) Producción de tinta acuosa C 1

Se repitió el mismo procedimiento para la producción de la tinta acuosa que en el ejemplo 1, excepto que 23,3 g de la dispersión de partículas de resina de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A1) se sustituyeron por 35,0 g de la emulsión EM1 obtenida en el ejemplo de producción 3-1, y la cantidad de agua de intercambio iónico se cambió a 13,0 g, obteniendo así una tinta acuosa C1.

Ejemplo comparativo 2

(1) Producción de dispersión de partículas de resina que contiene partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (AC2) Se repitió el mismo procedimiento para la producción de la dispersión de partículas de resina que en el ejemplo 1, excepto que solo se usaron 37,5 g de acrilato de isobutilo como material monomérico de resina de la porción central sin usar W-ferc-butilacrilamida en él, obteniendo así una dispersión de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (AC2) con un contenido de sólidos del 30 %.

(2) Producción de tinta acuosa C2

Se repitió el mismo procedimiento para la producción de la tinta acuosa que en el ejemplo 1, excepto por el uso de la dispersión de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (AC2) obtenida de este modo, obteniendo una tinta acuosa C2.

Ejemplo comparativo 3

(1) Producción de dispersión de partículas de resina que contiene partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (AC3) Se repitió el mismo procedimiento para la producción de la dispersión de partículas de resina que en el ejemplo 1, excepto que, como material monomérico de resina de la porción central, la W-ferc-butilacrilamida se sustituyó por diacetona acrilamida (valor SP: 22,0 (J/cm3)05) comercializado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation. Sin embargo, el sistema de reacción se sometió a gelificación, por lo que no fue posible obtener partículas de resina de tipo núcleo/cubierta.

Ejemplo comparativo 4

(1) Producción de dispersión de partículas de resina que contiene partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (AC4) Se cargó un matraz separable de 1.000 ml con 200 g de la emulsión EM1 obtenida en el ejemplo de producción 3-1 y 12.2 g de agua de intercambio iónico. Mientras se agitaba el contenido del matraz (a 100 rpm), el matraz se cargó adicionalmente con un material monomérico de resina de la porción central previamente preparado mezclando 1,2 g de W-ferc-butilacrilamida y 36,0 g de acrilato de isobutilo entre sí. El contenido del matraz se calentó después a 75 °C mientras se agitaba.

Después, se añadieron gradualmente gota a gota al matraz 9,3 g de una solución acuosa de persulfato de potasio conc. al 4 % durante 90 minutos. Una vez completada la adición gota a gota, la solución de reacción resultante se envejeció a 80 °C durante 1 hora. Posteriormente, la solución de reacción resultante se enfrió a temperatura ambiente, obteniendo así una dispersión de partículas de resina de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (AC4) con un contenido de sólidos del 30 %.

(2) Producción de tinta acuosa

Se repitió el mismo procedimiento para la producción de la tinta acuosa que en el ejemplo 1, excepto por el uso de la dispersión de partículas de resina de tipo núcleo/cubierta obtenida de este modo (AC4), obteniendo así una tinta acuosa C4.

[Evaluación]

(Evaluación de las propiedades de adhesión al sustrato)

(1) Preparación del material impreso

Usando una prensa a prueba de huecograbado “ K PRINTING PROOFER” comercializada por RK Print Coat Instruments Ltd., y una pantalla en forma de panal con 250 líneas de serigrafía y una profundidad de 10 pm como plancha de huecograbado, las respectivas tintas acuosas obtenidas en los ejemplos y ejemplos comparativos anteriormente mencionados se usaron para realizar la impresión en cada una de las siguientes películas de OPP tratadas con descarga en corona como sustrato de impresión a una velocidad de impresión de 15 m/min, y después se secaron a 60 °C durante 1 hora, obteniendo así un material impreso en huecograbado.

(Películas OPP tratadas con descarga en corona)

OPP n.°50: “ FOS-AQ, n.°50” (grosor: 50 pm) comercializado por Futamura

Chemical Co., Ltd.

OPP n.°20: “ FOR-AQ, n.°20” (grosor: 20 pm) comercializado por Futamura Chemical Co., Ltd.

(2) Prueba de desprendimiento de cinta

En condiciones ambientales de 25 °C, una superficie adhesiva de una cinta de celofán con un ancho de 18 mm comercializada por Nichiban Co., Ltd., se unió a una porción de densidad del 100 % de una imagen impresa formada sobre el material impreso por huecograbado, y se presionó fuertemente y se adhirió a la misma con la palma de la mano. A continuación, la cinta se desprendió lo más rápido posible y se observó la superficie del material impreso para medir la relación de área de la parte de la imagen impresa desprendida con la cinta y evaluar las propiedades de adhesión al sustrato de las tintas respectivas a partir de la relación de área así medida según las siguientes clasificaciones de evaluación. Los resultados se muestran en la tabla 2.

(Puntuaciones de evaluación)

A: No se desprendió la imagen impresa.

B: Se produjo un ligero desprendimiento de la imagen impresa (relación de área de la parte de la imagen impresa desprendida: menos del 10 %).

C: Se produjo un cierto desprendimiento de la imagen impresa (relación de área de la parte de la imagen impresa que se desprendió: no menos del 10 % y menos del 30 %).

D: Se produjo un desprendimiento de la imagen impresa (relación de área de la parte de la imagen impresa desprendida: no menos del 30 % y menos del 40 %).

E: Se produjo un desprendimiento intenso de la imagen impresa (relación de área de la parte de la imagen impresa desprendida: no menos del 40 %).

Cuando la clasificación de evaluación es de rango A, B o C (es decir, cuando la relación de área de la parte de la imagen impresa desprendida es inferior al 30 %), la tinta se podía utilizar prácticamente en las aplicaciones en las que el material impreso no sufría ningún roce, y cuando la clasificación de evaluación es de rango A o B (es decir, cuando la relación de área de la parte de imagen impresa desprendida es inferior al 10 %), la tinta era prácticamente utilizable incluso en las aplicaciones en las que el material impreso sufría de roce.

Si bien, los detalles de las respectivas notaciones que se muestran en la tabla 2 son los siguientes.

tBuAAm: N-ferc-butilacrilamida

tOAAm: N-ferc-octilacrilamida

iBA: Acrilato de isobutilo

DAAm: Diacetona acrilamida

Tabla 2-1

Tabla 2-2

A partir de la tabla 2, se confirmó que las tintas acuosas obtenidas en los ejemplos 1 a 6 tenían excelentes propiedades de adhesión al sustrato en comparación con las tintas acuosas obtenidas en los ejemplos comparativos 1,2 y 4. La tinta acuosa obtenida en el ejemplo comparativo 1, en el que se usó la emulsión de las partículas de resina que no tenían estructura de núcleo/cubierta, se deterioró en sus propiedades de adhesión al sustrato independientemente del grosor de la película de resina utilizada en la misma.

La tinta acuosa obtenida en el ejemplo comparativo 2, en el que la resina de la porción central no contenía ninguna unidad constitucional derivada del monómero basado en (met)acrilamida, se deterioró en sus propiedades de adhesión al sustrato frente a la película de resina que tenía un espesor pequeño.

En el ejemplo comparativo 3, dado que el valor SP del monómero basado en (met)acrilamida que estaba contenido como componente monomérico en la resina de la porción central era superior a 21,0 (J/cm3)05, el sistema de reacción se gelificó tras la producción de las partículas de resina, de modo que no fue posible obtener partículas de resina de tipo núcleo/cubierta.

En el ejemplo comparativo 4, dado que el contenido de la unidad constitucional derivada del monómero basado en (met)acrilamida en la resina de la porción central era inferior al 5 % en masa, la tinta resultante se deterioró en cuanto a sus propiedades de adhesión al sustrato frente a la película de resina que tenía un grosor pequeño.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

   i. Una dispersión de partículas de resina que comprende partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) y agua, en la que:

   una resina de porción de cubierta de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) comprende una unidad constitucional derivada de un éster de ácido (met)acrílico (a-1) que comprende un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 4 y no más de 8 átomos de carbono; una resina de la porción de núcleo de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) comprende una unidad constitucional derivada de un monómero basado en (met)acrilamida (b-1) cuyo parámetro de solubilidad se encuentra dentro del intervalo de no menos de 17,0 (J/cm3)05 y no más de 21,0 (J/cm3)05 en una cantidad no inferior al 5 % en masa, medida como se describe en la descripción;

   una temperatura de transición vítrea de la resina de la porción central no es superior a 50 °C, medida como se describe en la descripción;

   y

   un índice de acidez de las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) no es inferior a 50 mg de KOH/g ni superior a 100 mg de KOH/g, medido como se describe en la descripción.
2. 2. La dispersión de partículas de resina según la reivindicación 1, en donde la resina de la porción central comprende además una unidad constitucional derivada de un éster de ácido (met)acrílico (b-2) que comprende un grupo hidrocarburo que tiene no menos de 2 y no más de 18 átomos de carbono.
3. 3. La dispersión de partículas de resina según la reivindicación 2, en donde el grupo hidrocarburo que tiene no menos de 2 y no más de 18 átomos de carbono en el éster del ácido (met)acrílico (b-2) es al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en un grupo alquilo que tiene no menos de 3 y no más de 12 átomos de carbono y un grupo bencilo.
4. 4. La dispersión de partículas de resina según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la resina de la porción de cubierta comprende además una unidad constitucional derivada de un monómero iónico (a-2).
5. 5. La dispersión de partículas de resina según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el contenido de la unidad constitucional derivada del éster del ácido (met)acrílico (a-1) en la resina de la porción de cubierta no es inferior al 40 % en masa ni superior al 95 % en masa.
6. 6. La dispersión de partículas de resina según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el índice de acidez de la resina de la porción de cubierta no es inferior a 100 mg de KOH/g ni superior a 280 mg de KOH/g.
7. 7. La dispersión de partículas de resina según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la relación en masa entre el contenido de la resina de la porción de núcleo y el contenido de la resina de la porción de cubierta [resina de la porción de núcleo/resina de la porción de cubierta] en las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) no es inferior a 1 ni superior a 2,5.
8. 8. La dispersión de partículas de resina según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el contenido de agua en la dispersión de partículas de resina no es inferior al 30 % en masa ni superior al 80 % en masa.
9. 9. La dispersión de partículas de resina según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además un pigmento.
10. 10. La dispersión de partículas de resina según la reivindicación 9, en donde el pigmento es un pigmento blanco.
11. 11. Uso de la dispersión de partículas de resina según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 como tinta acuosa para impresión en huecograbado.
12. 12. El uso según la reivindicación 11, para imprimir caracteres o imágenes sobre un sustrato de impresión que tiene un grosor de no menos de 5 pm y no más de 100 pm.
13. 13. Uso de la dispersión de partículas de resina según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 como tinta para impresión por chorro de tinta.
14. 14. Un proceso para producir la dispersión de partículas de resina según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende:

    La etapa I de someter un material monomérico de resina de la porción de núcleo para formar la resina de la porción de núcleo a una reacción de polimerización en presencia de una emulsión de un polímero de cubierta que forma la resina de la porción de cubierta para formar las partículas de resina de tipo núcleo/cubierta (A) y obtener así la dispersión de partículas de resina.

    Un método de impresión que comprende la etapa de imprimir caracteres o imágenes sobre una película de resina como sustrato de impresión utilizando la dispersión de partículas de resina según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.