ES2707891B2 - Composicion de tinta en base agua - Google Patents

Composicion de tinta en base agua Download PDF

Info

Publication number
ES2707891B2
ES2707891B2 ES201731178A ES201731178A ES2707891B2 ES 2707891 B2 ES2707891 B2 ES 2707891B2 ES 201731178 A ES201731178 A ES 201731178A ES 201731178 A ES201731178 A ES 201731178A ES 2707891 B2 ES2707891 B2 ES 2707891B2
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
water
ink composition
composition according
ink
based ink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES201731178A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2707891A1 (es
Inventor
Vega Oscar Ruiz
Fernandes Alejandro Forés
Roche Francisco Sanmiguel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Torrecid SA
Original Assignee
Torrecid SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Torrecid SA filed Critical Torrecid SA
Priority to ES201731178A priority Critical patent/ES2707891B2/es
Priority to EP18864737.4A priority patent/EP3677652A4/en
Priority to PCT/ES2018/070624 priority patent/WO2019068946A1/es
Priority to US16/753,492 priority patent/US11421121B2/en
Publication of ES2707891A1 publication Critical patent/ES2707891A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2707891B2 publication Critical patent/ES2707891B2/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322—Pigment inks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)

Description

DESCRIPCIÓN
COMPOSICIÓN DE TINTA EN BASE AGUA
La presente invención se enmarca en el campo de las tintas para inyección de tinta mediante la tecnología gota bajo demanda (Drop-on-demand, cuyas siglas son DoD) que proporcionan efectos cromáticos o cerámicos en soportes cerámicos una vez sometidas a un ciclo de cocción a temperaturas comprendidas entre 850 °C y 1280 °C.
ESTADO DE LA TÉCNICA
La decoración y esmaltado de productos cerámicos mediante inyección de tinta está ampliamente implementada a nivel industrial. En este sentido existen equipos basados en la tecnología de cabezales de inyección denominada gota bajo demanda (DoD). La impresión DoD se caracteriza por utilizar cabezales de impresión basados en el uso de piezoeléctricos con frecuencias de disparo, que dependiendo del fabricante del cabezal, oscilan entre los 0,05 - 300 KHz, siendo los fabricantes más conocidos de este tipo de cabezales las empresas Dimatix (Fujifilm), Xaar, Seiko, KM o Ricoh entre otros, para generar gotas de tinta a escala picométrica que salen a través de un orificio con un diámetro no superior a 50 micrómetros Las gotas son expulsadas solamente cuando son requeridas, por eso se denomina "bajo demanda”. Una característica fundamental que deben cumplir las tintas para aplicación mediante tecnología DoD es un tamaño de partícula D50 a nivel nanométrico, con el fin de evitar que las partículas puedan bloquear los orificios de salida del cabezal de inyección. Otra particularidad importante es la estabilidad de la tinta en el equipo de impresión para conseguir una correcta impresión. Esta estabilidad incluye valores constantes de ciertos parámetros como viscosidad, tensión superficial y velocidad de secado. También es importante destacar la ausencia de sedimentación de las partículas sólidas nanométricas puesto que provoca también el bloqueo de los orificios de salida de la tinta en los cabezales de inyección y por lo tanto, la ausencia de impresión.
En el estado de la técnica existen composiciones de tintas y esmaltes cerámicos basadas en este tipo de tecnología DoD de impresión digital. Así la patente ES2257957 protege una tinta exenta de agua compuesta por materiales inorgánicos y que, una vez depositada sobre el soporte cerámico y sometida a un tratamiento térmico, desarrolla una coloración. Además, la mencionada patente ES2257957 describe el uso de agentes dispersantes y agentes estabilizantes solubles en el medio no acuoso de la tinta. Su principal función consiste en estabilizar las partículas sólidas manteniéndolas suspendidas en el medio no acuoso y por lo tanto, evitando su aglomeración y sedimentación. Sin embargo estos agentes dispersantes y estabilizantes se caracterizan por no ser efectivos cuando se requiere estabilizar partículas (pigmentos, fritas cerámicas o materias primas cerámicas) en un medio que contenga agua puesto que, dada su naturaleza química, no se solubilizan en un medio que contiene agua. La razón se debe a que su mecanismo de estabilización de las partículas sólidas se basa en una estructura química capaz de interaccionar estéricamente con la partícula sólida en el medio no acuoso.
Por su parte la patente ES2468553 describe una composición de esmalte digital para baldosas cerámicas que comprende una parte líquida exenta de agua, partículas inorgánicas de fritas cerámicas y/o materias primas cerámicas y al menos un dispersante. Nuevamente los dispersantes y humectantes descritos en la patente ES2468553 se caracterizan por ser únicamente efectivos en la estabilización estérica de las partículas en medios no acuosos y por lo tanto, son inviables en medios líquidos con agua.
Destacar también la solicitud de patente P201631554 que describe un esmalte cerámico en base agua para su aplicación mediante tecnología digital distinta de Drop-on-Demand sobre sustratos cerámicos. La característica principal de este esmalte digital es que, dado que no está destinado a su aplicación mediante tecnología DoD, comprende un alto contenido en frita cerámica y/o materias primas cerámicas (entre 40% y 55% en peso) y de elevado tamaño de partícula, comprendido entre 40 micrómetros y 65 micrómetros. Para estabilizar el alto contenido en sólidos y su elevado tamaño de partícula la solicitud de patente se caracteriza por emplear específicamente cloruro sódico y/o poliacrilato sódico y/o poliacrilato potásico y/o un poliuretano etoxilado. Sin embargo estos compuestos son únicamente efectivos para formulaciones que si bien están basadas en agua, contienen elevados contenidos en sólidos con un tamaño de partícula D100 superior a 40 micrómetros.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
A lo largo de la invención y las reivindicaciones la palabra "comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Además, la palabra "comprende” incluye el caso "consiste en”. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención.
El término "soporte cerámico” tal y como se utiliza en la presente invención se refiere a toda superficie plana o con relieve consistente en una mezcla de arcillas y/o materiales cerámicos (fritas cerámicas, silicatos, feldespatos, óxidos, etc.) conformada mediante las técnicas habituales en el sector cerámico como prensa, laminado o extrusión, entre otras, que puede estar esmaltada o sin esmaltar así como cruda o sometida a un ciclo de cocción. Ejemplos de soporte cerámico, a título enunciativo pero no limitativo, incluye baldosas cerámicas, tejas, ladrillos, vajilla y sanitario.
La presente invención es una tinta en base agua, cuyo medio líquido contiene agua en un porcentaje mínimo del 20% del peso de la fase líquida, para inyección de tinta mediante tecnología DoD destinada al esmaltado o decoración de soportes cerámicos. A diferencia del estado de la técnica, que basa la estabilidad de las nanopartículas para tecnología DoD en el uso de disolventes no acuosos, sin contenido de agua, y dispersantes que estabilizan mediante interacción estérica, es decir, utilizando la morfología de la molécula de dispersante para obstaculizar la aglomeración de nanopartículas; la presente invención consigue estabilizar partículas nanométricas en medios acuosos, entre otros aspectos, mediante el uso de aditivos específicos, entre los que destaca el uso de dispersantes. Estos dispersantes presentes en las tintas en base agua objeto de invención, consiguen estabilizar las nanopartículas mediante la combinación tanto de interacciones nanopartículadispersante de tipo electrostático, es decir, neutralización de cargas entre la molécula de dispersante y la partícula; como de interacciones de tipo estérico. Solo mediante la combinación de ambas interacciones es posible conseguir tintas base agua para tecnología DoD estables y con un comportamiento correcto durante la impresión.
A su vez, la tinta de la presente invención se caracterizada porque, una vez depositada sobre el soporte cerámico proporciona efectos cromáticos o cerámicos después de un ciclo de cocción a temperaturas comprendidas entre 850 °C y 1280 °C.
El hecho de que la tinta objeto de invención comprenda un medio líquido base agua, con un contenido en agua en un porcentaje mínimo del 20% del peso de la fase líquida, supone una mejora medioambiental ya que durante el tratamiento térmico se reducen las emisiones de CO2 y otros compuestos químicos respecto de las tintas existentes en el estado de la técnica.
La presente invención proporciona una tinta en base agua aplicable mediante tecnología DoD que comprende:
a. Agua con una conductividad (k) inferior a 50 ^S/cm y en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 10% y 45%.
b. Al menos un disolvente en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 10% y 55%. Este disolvente o mezcla de disolventes se caracteriza porque es completamente soluble en agua en todas las proporciones.
c. Al menos un tipo de partícula sólida en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 15% y 50%.
d. Al menos un dispersante completamente soluble en el medio líquido base agua de la tinta y en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 1% y 25%.
e. Al menos un humectante en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 0,05% y 1%.
f. Al menos un antiespumante en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 0,01% y 1%.
g. Al menos un conservante en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 0,05% y 1%.
En la formulación de tintas para tecnología de inyección de tinta DoD es fundamental definir una serie de propiedades que aseguren su correcto comportamiento. En este sentido cabe destacar el valor de la viscosidad en función de la velocidad de cizalladura o derivada de la deformación transversal respecto del tiempo, tanto cuando la tinta base agua está prácticamente en reposo (velocidad de cizalladura a 10 s-1) como cuando se encuentra en movimiento en el circuito del equipo impresión (velocidad de cizalladura comprendido entre 100 s-1 y 1000 s-1). La medida de la velocidad de cizalladura se ha realizado con un reómetro de tipo cono-plato Anton Paar modelo MCR102. El procedimiento de medida consiste en colocar la tinta base agua en una placa horizontal calefactable. Posteriormente el cono baja y comienza a girar midiéndose el par de torsión. A partir del valor de par de torsión se calcula el valor de viscosidad a una determinada temperatura y velocidad de cizalladura. En este sentido la tinta base agua objeto de la presente invención se caracteriza por tener los siguientes valores de viscosidad a 40 °C en función de la velocidad de cizalladura:
• Entre 8 cP y 35 cP a 10 s-1 de velocidad de cizalladura.
• Entre 8 cP y 35 cP a 100 s-1 de velocidad de cizalladura.
• Entre 6 cP y 30 cP a 1000 s-1 de velocidad de cizalladura.
En el campo de las tintas para inyección de tinta es habitual el uso de la unidad cegesimal centipoise (cP) donde 1 cP equivale a 0,001 Pas en el Sistema Internacional de Unidades.
Los disolventes empleados en la tinta objeto de invención se caracterizan porque son completamente solubles en agua en cualquier proporción. Estos disolventes se seleccionan del grupo que comprende monoetilenglicol, monopropilenglicol, etilenglicol propil éter, etilenglicol n-butil éter, dietilenglicol, dietilenglicol metil éter, dietilenglicol etil éter, dietilenglicol n-butil éter, trietilenglicol, trietilenglicol metil éter, trietilenglicol etil éter, trietilenglicol n-butil éter, tripropilenglicol metil éter, polietilenglicol de peso molecular igual o inferior a 400 g/mol, 1,2,3-propanotriol y 1,5-pentanodiol.
De acuerdo con la presente invención, la partícula sólida presente en la tinta en base agua, constituye la fase sólida de la tinta y comprende, al menos, o un pigmento cerámico, o una frita cerámica o una materia prima cerámica o una mezcla de las anteriores.
En una realización preferida de la presente invención la tinta en base agua comprende:
a. Agua con una conductividad inferior a 50 ^S/cm y en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 10% y 45%.
b. Al menos un disolvente en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 10% y 55%. Este disolvente o mezcla de disolventes se caracteriza porque es completamente soluble en agua en todas las proporciones.
c. Al menos un pigmento cerámico en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 15% y 50% y con un tamaño de partícula D50 inferior a 500 nanómetros. d. Al menos un dispersante completamente soluble en el medio líquido base agua de la tinta y en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 1% y 25%.
e. Al menos un humectante en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 0,05% y 1%.
f. Al menos un antiespumante en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 0,01% y 1%.
g. Al menos un conservante en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 0,05% y 1%.
El término "pigmento cerámico” tal y como se utiliza en la presente invención se refiere a todo compuesto inorgánico sintético o natural que se caracteriza por permanecer inalterable y aportar una coloración al soporte cerámico una vez depositado sobre el mismo y realizado el tratamiento térmico correspondiente. Ejemplos de pigmentos cerámicos, a título enunciativo pero no limitativo, son diversas estructuras cristalinas como silicato de zirconio, olivino, esfena, espinelas, perovskitas, hematitas, etc., tal cual o dopadas con cationes como por ejemplo praseodimino, vanadio, cobalto, hierro, cromo, cerio, etc., óxido de hierro, óxido de titanio, óxido de cromo y óxido de cobalto.
En otra realización preferida de la presente invención la tinta en base agua comprende el uso de al menos una frita cerámica en la composición de la tinta en base agua. El tamaño de partícula de la frita o fritas cerámicas es inferior a 650 nanómetros expresado en D50 y tiene un coeficiente de dilatación térmica comprendido entre 40 x 10-7 °C-1 y 80 x 10-7 °C-1 medido a 300 °C. Las fritas cerámicas pueden realizarse, a título enunciativo pero no limitativo, a partir de productos naturales o sintéticos como óxidos, silicatos, carbonatos, aluminosilicatos, boratos, etc, de calcio, silicio, cinc, bismuto, boro, potasio, zirconio, cerio, etc o sus mezclas.
Adicionalmente, en otra forma de realización, la tinta base agua puede contener materias primas cerámicas con un tamaño de partícula D50 inferior a 500 nanómetros. El término "materia prima cerámica” tal y como se utiliza en la presente invención a todo compuesto químico distinto de las fritas cerámicas y pigmentos cerámicos que se incorpora directamente a la composición de la tinta base agua objeto de invención. Ejemplos de materia prima cerámica, a título enunciativo pero no limitativo, incluye feldespato sódico, feldespato potásico, feldespato de litio, alúmina, arcillas caoliníticas, arcillas illíticas, silicato de zirconio, óxido de zinc, óxido de wolframio, dolomita, caolín, cuarzo, óxido de bario, mullita, bentonita, wollastonita, oxido de estaño, nefelina, oxido de bismuto, óxido de boro, colemanita, carbonato de calcio, fosfato de aluminio, oxido de manganeso, espodumeno, talco, óxido de magnesio, cristobalita, rutilo y anatasa.
Asimismo, en otra realización preferida de la presente invención la tinta en base agua comprende:
a. Agua con una conductividad inferior a 50 ^.S/cm y en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 10% y 45%.
b. Al menos un disolvente en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 10% y 55%. Este disolvente o mezcla de disolventes se caracteriza porque es completamente soluble en agua en todas las proporciones.
c. Al menos una frita cerámica y al menos una materia prima cerámica en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 15% y 50%. La frita cerámica tiene un tamaño de partícula D50 inferior a 650 nanómetros y la materia prima cerámica un tamaño de partícula D50 inferior a 500 nanómetros.
d. Al menos un dispersante completamente soluble en el medio líquido base agua de la tinta y en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 1% y 25%.
e. Al menos un humectante en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 0,05% y 1%.
f. Al menos un antiespumante en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 0,01% y 1%.
g. Al menos un conservante en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 0,05% y 1%.
Dado que las partículas sólidas presentes en las tintas en base agua objeto de invención se caracterizan por un bajo tamaño de partícula y un contenido en sólidos de hasta 50% en peso de la tinta, uno de los aspectos más importantes para conseguir una correcta estabilidad es la selección del dispersante o dispersantes presentes en la formulación. En este sentido la tinta base agua objeto de invención presenta la ventaja frente al estado de la técnica de que el dispersante o mezcla de dispersantes es completamente soluble en el medio líquido acuoso de la tinta y tiene una óptima interacción con las partículas que se desea estabilizar, evitando su sedimentación. En este sentido el dispersante completamente soluble en la parte líquida de la tinta se selecciona del grupo que comprende sal de poliacrilato, copolímero de acrilato, copolímero acrílico de alto peso molecular, alcóxidos, derivados de ácido graso modificado no iónico, sal de ácido carboxílico, poliéter fosfórico y sal de ácido policarboxílico.
La presente invención comprende también el uso de al menos un humectante que sea capaz de actuar correctamente en un medio acuoso y con los tamaños de partícula y sus concentraciones propias de la tinta base agua objeto de invención. En este sentido el humectante se selecciona del grupo que comprende mezcla de éteres con glicol de polietileno-polipropileno con éter monobencílico y alcoholes C8-C10, copolímero de poliéter polisiloxano y surfactantes no iónicos.
Cabe también destacar que la tinta base agua objeto de invención se introduce en un equipo de impresión digital y se encuentra continuamente en movimiento en el circuito de impresión. Como consecuencia se genera espuma y burbujas. La presencia de espuma o burbujas es un gran problema cuando se imprime mediante tecnología DoD puesto que el cabezal de inyección inyecta aire en vez de tinta, lo que provoca un defecto en la aplicación final. Por ello la presente invención comprende también al menos un antiespumante que se selecciona del grupo que comprende siliconas modificadas, polidimetilsiloxanos, derivados de aceite mineral y derivados grasos.
A diferencia de las tintas y esmaltes digitales presentes en el estado de la técnica, el elevado contenido en agua de las tintas objeto de invención hace necesario la incorporación de conservantes que evita el desarrollo de bacterias y otro tipo de microorganismos que degradan la composición. Por ello la tinta base agua de la presente invención comprende al menos un conservante que se selecciona del grupo que comprende mezcla de 1,2-benciisotiazol-3-ona y 1,2-benciisotiazol-3(2H)-ona, 2-metil-2H-isotiazol-3-ona, bronopol, piritona de sodio y tetrametiol acetileno diurea.
Otra propiedad importante de la tinta es la tensión superficial puesto que determina su comportamiento en la placa frontal (face-plate) del cabezal de inyección. En este sentido la tinta base agua de la presente invención tiene un valor de tensión superficial comprendido entre 20 mN/m y 40 mN/m.
Dado que la tinta contiene agua es de especial importancia ajustar la evaporación de la misma cuando se encuentra en el equipo de impresión digital DoD, puesto que provocaría el resecado de la tinta en los orificios de salida del cabezal de inyección y por lo tanto, su obturación. Para ello la tinta base agua objeto de invención se caracteriza por tener una velocidad de evaporación inferior a 35% cuando se calienta a 50 °C durante 240 minutos. La velocidad de evaporación es un término ampliamente utilizado en la formulación de tintas digitales del sector cerámico para definir la pérdida de peso de una composición a una determinada temperatura y tiempo. Concretamente en la presente invención la velocidad de evaporación se ha determinado mediante el método de termogravimetria empleando para ello un equipo de termogravimetría marca Netzsch modelo STA409. El equipo contiene una base sobre la que se deposita un recipiente que contiene la muestra a medir. Para ello previamente se coloca el recipiente sin muestra y se tara la termobalanza para descartar la masa del recipiente. Seguidamente se adiciona al recipiente una masa conocida (m0) de la muestra a medir. El equipo pesa automáticamente la masa m0. Seguidamente se calienta el equipo a 50 °C sin la presencia del recipiente con la muestra. Una vez ha llegado a 50 °C, se deposita el recipiente con la muestra y se deja a dicha temperatura durante 240 minutos. El equipo registra la pérdida de masa durante ese tiempo (m1). Finalmente se calcula la velocidad de evaporación según la ecuación:
Velocidad de evaporación = (m^ ôml)x100 (%)
FORMAS PREFERENTES DE REALIZACIÓN
Los siguientes ejemplos se proporcionan a título ilustrativo, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.
Ejemplo 1. Tinta base agua con efecto cromático.
Se prepararon seis tintas base agua según la presente invención que permiten desarrollar colores cian (tinta 1), marrón (tinta 2), rosa (tinta 3), amarillo (tinta 4), negro (tinta 5) y blanco (tinta 6). Las composiciones de las tintas están expresadas como porcentaje en peso se indican en la siguiente tabla:
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000011_0001
Las propiedades de cada una de las tintas base agua se indican a continuación.
Figure imgf000012_0002
Las tintas base agua 1, 2, 3, 4, 5 y 6 se aplicaron con un equipo de inyección de tinta DoD sobre baldosas cerámicas crudas y esmaltadas con esmaltes brillantes y mate para monococción porosa, baldosas cerámicas crudas y esmaltadas con esmaltes brillantes y mate para porcelánico, tejas crudas esmaltadas con esmalte brillante y vajilla cruda y esmaltada con esmalte brillante. Posteriormente cada producto decorado con las tintas base agua se sometió a un ciclo de cocción. En todos los casos se consiguió productos con la decoración cromática completamente integrada y con las características técnicas y estéticas correctas exigidas para cada producto.
Ejemplo 2. Tinta base agua con efecto cerámico.
Se prepararon cuatro tintas base agua según la presente invención que permiten desarrollar efectos cerámicos mate para monococción porosa (tinta 7), efecto semi-opaco para porcelánico (tinta 8), efecto brillante (tinta 9) para porcelánico y efecto mate para porcelánico (tinta 10). Las composiciones de las tintas están expresadas como porcentaje en peso se indican en la siguiente tabla:
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000013_0001
Las propiedades de cada una de las tintas base agua se indican a continuación.
Figure imgf000014_0001
La tinta base agua 7 se aplicó con un equipo de inyección de tinta DoD sobre un soporte de monococción porosa crudo y engobado y se sometió a un ciclo térmico a una temperatura máxima de 1140 °C, obteniéndose un esmalte con efecto mate generado por la tinta base agua 7.
La tinta base agua 8 se aplicó con un equipo de inyección de tinta DoD sobre un soporte de porcelánico crudo y esmaltado con un esmalte brillante y se sometió a un tratamiento térmico a una temperatura máxima de 1195 °C, obteniéndose una baldosa cerámica de porcelánico con un esmalte brillante y sobre el mismo un efecto semi-opaco generado por la tinta base agua 8.
La tinta base agua 9 se aplicó con un equipo de inyección de tinta DoD sobre un soporte de porcelánico crudo y engobado de porcelánico y se sometió a un tratamiento térmico a una temperatura máxima de 1195 °C, obteniéndose una baldosa cerámica de porcelánico con un esmalte con efecto brillante generado por la tinta base agua 9.
La tinta base agua 10 se aplicó con un equipo de inyección de tinta DoD sobre un soporte de porcelánico crudo y engobado y se sometió a un ciclo térmico a una temperatura máxima de 1195 °C, obteniéndose un esmalte con efecto mate generado por la tinta base agua 10.

Claims (13)

r e iv in d ic a c io n e s
1. Una composición de tinta aplicable mediante tecnología por gota bajo demanda (DoD-dmp-on-demand) de inyección de tinta del tipo que son sometidas a un tratamiento térmico tras la impresión que comprende:
a. Agua con una conductividad inferior a 50 ^S/cm y en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 10% y 45%.
b. Al menos un disolvente completamente soluble en agua en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 10% y 55%.
c. Al menos un tipo de partícula sólida en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 15% y 50%.
d. Al menos un dispersante completamente soluble en el medio líquido base agua de la tinta y en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 1% y 25%.
e. Al menos un humectante en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 0,05% y 1%.
f. Al menos un antiespumante en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 0,01% y 1%.
g. Al menos un conservante en un porcentaje en peso de la tinta comprendido entre 0,05% y 1%.
caracterizada porque el humectante se selecciona del grupo que comprende mezcla de éteres con glicol de polietileno-polipropileno con éter monobencílico y alcoholes C8-C10, copolímero de poliéter polisiloxano y surfactantes no iónicos.
2. La composición de tinta base agua según la reivindicación 1 donde los valores de viscosidad a 40 °C en función de la velocidad de cizalladura son:
a. Entre 8 cP y 35 cP a 10 s"1 de velocidad de cizalladura.
b. Entre 8 cP y 35 cP a 100 s"1 de velocidad de cizalladura.
c. Entre 6 cP y 30 cP a 1000 s"1 de velocidad de cizalladura.
3. La composición de tinta base agua según la reivindicación 1 donde los disolventes solubles en agua se seleccionan del grupo que comprende monoetilenglicol, monopropilenglicol, etilenglicol propil éter, etilenglicol n-butil éter, dietilenglicol, dietilenglicol metil éter, dietilenglicol etil éter, dietilenglicol n-butil éter, trietilenglicol, trietilenglicol metil éter, trietilenglicol etil éter, trietilenglicol n-butil éter, tripropilenglicol metil éter, polietilenglicol de peso molecular igual o inferior a 400 g/mol, 1,2,3-propanotriol y 1,5-pentanodiol.
4. La composición de tinta base agua según la reivindicación 1 donde la partícula sólida es un pigmento cerámico.
5. La composición de tinta base agua según la reivindicación 4 donde el pigmento cerámico tiene un tamaño de partícula D50 inferior a 500 nanómetros.
6. La composición de tinta base agua según la reivindicación 1 donde la partícula sólida es una frita cerámica.
7. La composición tinta base agua según la reivindicación 6 donde la frita cerámica tiene un tamaño de partícula D50 inferior a 650 nanómetros y un coeficiente de dilatación térmica comprendido entre 40 x 10-7 °C-1 y 80 x 10-7 °C-1 a 300 °C,
8. La composición de tinta base agua según la reivindicación 1 donde la partícula sólida es una materia prima cerámica.
9. La composición de tinta base agua según la reivindicación 8 donde la materia prima cerámica tiene un tamaño de partícula D50 inferior a 500 nanómetros y se selecciona del grupo que comprende Al2O3, cuarzo, ZnO, WO3, Fe2O3, ZrSiO4, feldespato sódico, feldespato potásico, feldespato de litio, nefelina, mullita, wollastonita, arcilla caolinítica , arcilla illítica, bentonitas.
10. La composición de tinta base agua según la reivindicación 1 donde el dispersante completamente soluble en la parte líquida de la tinta se selecciona del grupo que comprende sal de poliacrilato, copolímero de acrilato, copolímero acrílico de alto peso molecular, alcóxidos, derivados de ácido graso modificado no iónico, sal de ácido carboxílico, poliéter fosfórico y sal de ácido policarboxílico.
11. La composición de tinta base agua según la reivindicación 1 donde el antiespumante se selecciona del grupo que comprende siliconas modificadas, polidimetilsiloxanos, derivados de aceite mineral y derivados grasos.
12. La composición de tinta base agua según la reivindicación 1 donde el conservante se selecciona del grupo que comprende mezcla de 1,2-benciisotiazol-3-ona y 1,2-benciisotiazol-3(2H)-ona y 2-metil-2H-isotiazol-3-ona, bronopol, piritona de sodio y tetrametiol acetileno diurea.
13. La composición de tinta base agua según la reivindicación 1 caracterizada porque también contiene otros aditivos solubles en la parte líquida de la tinta que se seleccionan del grupo que comprende colorantes
ES201731178A 2017-10-04 2017-10-04 Composicion de tinta en base agua Active ES2707891B2 (es)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201731178A ES2707891B2 (es) 2017-10-04 2017-10-04 Composicion de tinta en base agua
EP18864737.4A EP3677652A4 (en) 2017-10-04 2018-09-27 WATER BASED INK COMPOSITION
PCT/ES2018/070624 WO2019068946A1 (es) 2017-10-04 2018-09-27 Composición de tinta en base agua
US16/753,492 US11421121B2 (en) 2017-10-04 2018-09-27 Water-based ink composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201731178A ES2707891B2 (es) 2017-10-04 2017-10-04 Composicion de tinta en base agua

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2707891A1 ES2707891A1 (es) 2019-04-05
ES2707891B2 true ES2707891B2 (es) 2019-11-22

Family

ID=65930875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201731178A Active ES2707891B2 (es) 2017-10-04 2017-10-04 Composicion de tinta en base agua

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11421121B2 (es)
EP (1) EP3677652A4 (es)
ES (1) ES2707891B2 (es)
WO (1) WO2019068946A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018091891A1 (en) * 2016-11-16 2018-05-24 Photocentric Limited Methods for making a metal, sand or ceramic object by additive manufacture and formulations for use in said methods
ES2875698B2 (es) * 2020-05-07 2022-03-11 Torrecid Sa Composicion de tinta hibrida retardante de llama
CN112777934B (zh) * 2021-01-22 2022-08-02 佛山森蒂泰珂科技有限公司 一种适用于高压数字喷釉工艺的油水两性数码釉及其制备方法
IT202200000488A1 (it) * 2022-01-13 2023-07-13 Sicer S P A Veicolo per inchiostri digitali ceramici

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5443628B1 (en) * 1994-08-08 1998-06-09 Videojet Systems Int High temperature jet printing ink
DE10133051A1 (de) * 2001-07-07 2003-01-16 Clariant Gmbh Wasserbasierende Farbmittelpräparationen für den Ink-Jet-Druck
DE10318233A1 (de) * 2003-04-22 2004-11-11 Clariant Gmbh Wasserbasierende Farbmittelpräparationen für den Ink-Jet-Druck
ES2257957B1 (es) 2005-01-18 2007-07-01 Torrecid, S.A. Tinta aplicable a la decoracion industrial.
JP2007204632A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Fujifilm Corp インク組成物およびこれを用いる記録方法
EP2083052B1 (en) * 2007-12-28 2010-12-01 Eckart GmbH Pigment preparation and ink jet printing ink
DE102012000230A1 (de) * 2012-01-10 2013-07-11 Clariant International Ltd. Alkoxylate und Amine enthaltende anorganische Pigmentdispersionen
ES2386267B2 (es) * 2012-04-24 2013-02-11 Esmalglass, Sau Tinta esmalte digital
ES2468553B1 (es) 2012-11-12 2015-03-31 Torrecid, S.A. Composición de esmalte digital para inyección de tinta
ES2489293B1 (es) * 2013-01-21 2015-06-10 Torrecid, S.A. Esmalte digital para elevados gramajes, sin el empleo de antisedimentantes
WO2015036812A1 (en) * 2013-09-12 2015-03-19 Landa Corporation Ltd. Ink formulations and film constructions thereof
FR3025801B1 (fr) * 2014-09-16 2018-03-09 Dover Europe Sarl Composition de liquide, notamment encre, pour l'impression par jet continu devie binaire, a gouttes non chargees, utilisation de ladite composition, procede de marquage, et substrat marque.
BR112017005437A2 (pt) * 2014-09-19 2017-12-12 Zschimmer & Schwarz Ceram S P A tinta cerâmica pra impressão por jato de tinta
JP6763122B2 (ja) * 2015-08-06 2020-09-30 セイコーエプソン株式会社 インクセットおよび記録方法
JP6638385B2 (ja) * 2015-12-25 2020-01-29 ブラザー工業株式会社 インクジェット記録用水性インクセット及びインクジェット記録装置

Also Published As

Publication number Publication date
ES2707891A1 (es) 2019-04-05
WO2019068946A1 (es) 2019-04-11
US11421121B2 (en) 2022-08-23
EP3677652A1 (en) 2020-07-08
US20200255681A1 (en) 2020-08-13
EP3677652A4 (en) 2021-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2707891B2 (es) Composicion de tinta en base agua
ES2716873T3 (es) Esmalte digital para elevados gramajes, sin el empleo de antisedimentantes
WO2014072553A1 (es) Composición de esmalte digital para inyección de tinta
ES2257957B1 (es) Tinta aplicable a la decoracion industrial.
ES2386267B2 (es) Tinta esmalte digital
EP2826825B1 (en) Ceramic inkjet inks
WO2018104568A1 (es) Esmalte cerámico de elevado tamaño de partícula y contenido en sólidos
CN103804992A (zh) 喷墨记录用油墨、喷墨记录***
WO2015007936A1 (es) Procedimiento de impresión directa destinado al esmaltado y decoración
WO2015162326A1 (es) Tinta de naturaleza acuosa y procedimiento de utilización para la obtención de efectos ópticos metálicos sobre sustratos cerámicos
ES2813435T3 (es) Dispersantes de poliéster para la coloración de azulejos de cerámica usando tintas de inyección de tinta e impresoras de inyección de tinta
ES2724370T3 (es) Pigmento y tinta para la decoración de objetos cerámicos
ES2849848T3 (es) Tinta mate transparente para la protección de recubrimientos cerámicos
WO2018178436A1 (es) Composición y conformado de material cerámico de bajo coeficiente de dilatación térmica y elevada resistencia al choque térmico
TW202039712A (zh) 墨水組合物、收容墨水組合物之噴墨匣、及搭載噴墨匣之噴墨裝置
ES2875698B2 (es) Composicion de tinta hibrida retardante de llama
ES2922765B2 (es) Tinta digital antideslizante, procedimiento de obtencion y baldosa ceramica
ES2919081B2 (es) Tinta digital bactericida y antivirica
WO2005082811A1 (es) Procedimiento para la decoración de sustratos cerámicos mediante la aplicación de agentes de imprimación previamente al entintado, composiciones empleadas y composiciones para el entintado compatibles con este procedimiento
WO2021053250A1 (es) Tintas para impresión por chorro de tinta que comprenden materiales solubles en agua
CN102627888A (zh) 油墨组合物和印刷物
JP2022048750A (ja) 無機酸化物粒子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
BA2A Patent application published

Ref document number: 2707891

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: A1

Effective date: 20190405

FG2A Definitive protection

Ref document number: 2707891

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B2

Effective date: 20191122