Dispersiones de pigmento que contienen dispersantes poliméricos que comprenden grupos cromóforos pendientes.

Una dispersión de pigmento que contiene un pigmento de color representado mediante la Fórmula (I):

**Fórmula**

en la que :

R1 a R10 se seleccionan independientemente del grupo consistente en hidrógeno, un átomo de halógeno, un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo metoxi, un grupo etoxi, -CF3, -COOH, -COOCH3, -SO2NH-C6H5, -CONH C6H5, -CONH-C6H5-CONH2 y -CONH2,

y un dispersante polimérico que contiene al menos un grupo cromóforo lateral que, a través de un grupo de enlace, se une de manera covalente a la cadena principal polimérica del dispersante polimérico y que tiene un peso molecular inferior al 95% del peso molecular del pigmento de color,

en la que el grupo cromóforo lateral se representa mediante la Fórmula (III) : **Fórmula**

en la que :

uno de los elementos de R1 a R11 es el grupo de enlace que forma un enlace covalente con la cadena principal polimérica,

R1 a R11, en caso de no representar el grupo de enlace, se seleccionan independientemente del grupo consistente en hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alcoxi, un grupo alcohol, un grupo ácido carboxílico, un grupo éster, un grupo acilo, un grupo nitro y un halógeno,

o R7 y R8 pueden formar conjuntamente un anillo heterocíclico.

Dispersiones de pigmento que contienen dispersantes poliméricos que comprenden grupos cromóforos pendientes CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención hace referencia a DISPERSIONES DE PIGMENTO estables y tintas de inyección pigmentadas que contienen pigmentos de color estabilizados mediante dispersantes poliméricos que comprenden grupos cromóforos pendientes que presentan una similitud estructural con los pigmentos de color.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las DISPERSIONES DE PIGMENTO se preparan usando un dispersante. Un dispersante es una sustancia que fomenta la formación y estabilización de una dispersión de partículas de pigmentos en un medio de dispersión. Los dispersantes son generalmente materiales tensioactivos que presentan una estructura aniónica, catiónica o no iónica. La presencia de un dispersante reduce sustancialmente la energía de dispersión necesaria. Las partículas de pigmentos dispersas pueden tender a reaglomerarse tras la dispersión como consecuencia de las fuerzas de atracción mutua. Además, la utilización de dispersantes contrarresta esta tendencia a la reaglomeración de las partículas de pigmentos.

El dispersante debe cumplir requisitos particularmente exigentes cuando se utiliza para tintas de inyección. Una dispersión inadecuada se manifiesta en forma de aumentos de viscosidad en sistemas líquidos, pérdidas de brillo y/o cambios de matiz. Además, es necesaria una dispersión particularmente buena de las partículas de pigmentos para garantizar un paso fluido de las partículas de pigmentos a través de las boquillas del cabezal de impresión, que apenas suelen tener unos cuantos micrómetros de diámetro. Además, en los períodos de espera de la impresora debe evitarse la aglomeración de las partículas de pigmentos y la obstrucción de las boquillas de la impresora asociada con ella.

Los dispersantes poliméricos contienen en una parte de la molécula grupos denominados de anclaje que se adsorben a los pigmentos que van a dispersarse. En una parte espacialmente separada de la molécula, los dispersantes poliméricos tienen cadenas poliméricas sobresalientes mediante las cuales las partículas de pigmentos se vuelven compatibles con el medio de dispersión y, al hacerlo, estabilizan las partículas de pigmentos en el medio de dispersión.

Las propiedades de los dispersantes poliméricos dependen tanto de la naturaleza de los monómeros como de su distribución en el polímero. Los dispersantes poliméricos obtenidos a partir de monómeros polimerizados aleatoriamente (por ejemplo, monómeros A y B polimerizados en ABBAABAB) o de monómeros polimerizados alternativamente (por ejemplo, monómeros A y B polimerizados en ABABABAB) suelen dar lugar a una estabilidad de dispersión deficiente. Al utilizar dispersantes basados en copolímeros de injerto y copolímeros de bloque se logró mejorar la estabilidad de dispersión. Los dispersantes basados en copolímeros de injerto contienen una cadena principal polimérica con cadenas laterales unidas a la cadena principal.

El documento CA 2157361 (DU PONT) describe DISPERSIONES DE PIGMENTO obtenidas a partir del uso de un dispersante basado en un copolímero de injerto con una cadena principal polimérica hidrofóbica y cadenas laterales hidrofílicas.

Los dispersantes copoliméricos de bloque que contienen bloques hidrófobos e hidrófilos se han descrito en numerosas patentes de tintas de inyección.

El documento US 5859113 (DU PONT) describe un dispersante copolimérico de bloque AB con un segmento A polimérico de monómeros de (met) acrilato de glicidilo polimerizado reaccionados con un ácido aromático o alifático carboxílico y un segmento B polimérico de monómeros de met (acrilato) de alquilo polimerizados con 1-12 átomos de carbono en el grupo alquilo, monómeros de met (acrilato) de hidroxi alquilo.

En el diseño de los dispersantes poliméricos para tintas de inyección acuosas, los grupos de anclaje mencionados anteriormente, que se adsorben sobre los pigmentos que se van a dispersar, son generalmente grupos hidrofóbicos que presentan una afinidad con la superficie del pigmento.

El documento EP 0763580 A (TOYO INK) describe un agente de dispersión de pigmento de tipo acuoso que tiene una parte con una alta afinidad con un pigmento y que tiene al menos un tipo seleccionado del grupo consistente en un colorante orgánico, antraquinona y acridona solamente en un extremo terminal o en ambos extremos terminales de al menos un polímero acuoso seleccionado del grupo que contiene un polímero de uretano lineal acuoso y un polímero acrílico lineal acuoso. El documento EP 0763378 A (TOYO INK) describe agentes de dispersión de pigmento similares para DISPERSIONES DE PIGMENTO no acuosas.

El documento US 5420187 (TOYO INK) describe un agente de dispersión de pigmento obtenido por polimerización de un monómero polimerizable por adición que tiene un grupo funcional ácido y otro monómero polimerizable por adición en presencia de un iniciador de polimerización, siendo el iniciador de polimerización un producto de diazotización preparado por diazotización de al menos un compuesto seleccionado de entre el grupo consistente en un derivado de antraquinona que tiene un grupo amino aromático, un derivado de acridona que tiene un grupo amino aromático y un tinte orgánico que tiene un grupo amino aromático. En este agente de dispersión de pigmento, el colorante se localiza en la propia cadena principal polimérica.

El documento US 4664709 (HOECHST) describe agentes de dispersión de azoacilacetamida para pigmentos azo y composiciones de pigmentos azo obtenidas a partir de los pigmentos azo. Los pigmentos incluyen pigmentos de azoacilacetamida, Pigment Yellow 12 y Pigment Yellow 14. No se describen pigmentos de azoacilacetamida que muestren una fracción de fenileno central.

El documento US 2004194665 (BASF) describe derivados de perileno sustituido en los que el sustituyente tiene un efecto de estabilización estérica y/o estabilización electrostática. No se describen pigmentos diazo de azoacilacetanilida con una fracción de fenilo central.

El documento EP 0763580 A (TOYO INK) describe agentes de dispersión de pigmento de tipo acuoso que tienen una parte con una alta afinidad con un pigmento y que tienen al menos un tipo seleccionado del grupo consistente en un colorante orgánico, antraquinona y acridona solamente en un extremo terminal o en ambos extremos terminales de al menos un polímero acuoso seleccionado de un polímero de uretano lineal acuoso y un polímero acrílico lineal acuoso, una composición de pigmento que utiliza los elementos mencionados anteriormente y un agente de dispersión de pigmento. Se describe el Pigment Yellow 83, que tiene una fracción de bifenilo central, pero no se describen pigmentos diazo de azoacilacetanilida con una fracción de fenileno central.

El documento WO 2005056692 (SUN CHEMICAL) describe dispersantes de color poliméricos que tienen la estructura A- (B-X) n, en la que A es un cromóforo orgánico, B es una fracción de enlace covalente; X es un hidrocarbono de enlace covalente polimérico C50-C200 lineal o ramificado y n es un número entero del 1 al 4, y dispersiones de colorante de baja viscosidad que presentan una caída de tensión interfacial relativa inferior a 1, 5. No se describen pigmentos diazo de azoacilacetanilida con una fracción de fenilo central.

El documento US 2003044707 (TOYO INK) describe un agente de dispersión para un pigmento que comprende un compuesto específico que tiene una estructura en la que un esqueleto molecular de tipo ftalocianina que es adsorbible sobre el pigmento y una unidad oligomérica o unidad polimérica que evita la reaglomeración del pigmento para producir el efecto de dispersión se unen covalentemente, y que tiene una afinidad con un medio o un disolvente.

La práctica actual es incorporar la estructura química exacta o casi exacta del pigmento de color como grupo de anclaje en el agente de dispersión polimérico para asegurar la máxima afinidad con el pigmento de color. En consecuencia, cada pigmento tiene su propio dispersante polimérico a medida. En la práctica, esto requiere mantener un inventario de diferentes dispersantes poliméricos para producir una gama completa de series de tintas de inyección a color. La tinta cian con ftalocianina de cobre como pigmento es una rara excepción, en el sentido de que todas las propiedades deseadas se combinan en el mismo pigmento. Sin embargo, los pigmentos amarillos deben seleccionarse a partir de las... [Seguir leyendo]

1. Una dispersión de pigmento que contiene un pigmento de color representado mediante la Fórmula (I) :

Fórmula (I)

en la que : R1 a R10 se seleccionan independientemente del grupo consistente en hidrógeno, un átomo de halógeno, un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo metoxi, un grupo etoxi, -CF3, -COOH, -COOCH3, -SO2NH-C6H5, -CONH

C6H5, -CONH-C6H5-CONH2 y -CONH2, y un dispersante polimérico que contiene al menos un grupo cromóforo lateral que, a través de un grupo de enlace, se une de manera covalente a la cadena principal polimérica del dispersante polimérico y que tiene un peso molecular inferior al 95% del peso molecular del pigmento de color, en la que el grupo cromóforo lateral se representa mediante la Fórmula (III) :

Fórmula (III)

en la que : uno de los elementos de R1 a R11 es el grupo de enlace que forma un enlace covalente con la cadena principal polimérica, R1 a R11, en caso de no representar el grupo de enlace, se seleccionan independientemente del grupo consistente en hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alcoxi, un grupo alcohol, un grupo ácido carboxílico, un grupo éster, un grupo acilo, un grupo nitro y un halógeno, o R7 y R8 pueden formar conjuntamente un anillo heterocíclico.

2. La dispersión de pigmento de la reivindicación 1, en la que el anillo heterocíclico formado por R7 y R8 en el 5 grupo cromóforo lateral es imidazolona o 2, 3-dihidroxipirazina.

3. La dispersión de pigmento de las reivindicaciones 1 o 2, en la que el grupo de enlace contiene al menos un átomo seleccionado del grupo consistente en un átomo de oxígeno, un átomo de nitrógeno y un átomo de azufre.

4. La dispersión de pigmento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el grupo de enlace tiene un peso molecular inferior al 80% del peso molecular del grupo cromóforo lateral.

5. La dispersión de pigmento de las reivindicaciones 3 o 4, en la que el grupo de enlace sin reaccionar se 15 representa mediante -O-CH2-CH2-OH.

6. La dispersión de pigmento de la reivindicación 5, en la que el grupo cromóforo lateral representado mediante la Fórmula (III) que tiene un grupo de enlace sin reaccionar se selecciona del grupo consistente en:

, , , , , , , , , , y .

7. La dispersión de pigmento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el pigmento de color se selecciona del grupo consistente en Pigment Yellow C.I. 155 y Pigment Yellow C.I. 198.

8. La dispersión de pigmento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que que la cadena principal polimérica del dispersante polimérico es un homopolímero.

9. La dispersión de pigmento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que que el grupo cromóforo lateral está presente en un intervalo del 1 al 30% con respecto al número de unidades monoméricas del dispersante polimérico.

10. La dispersión de pigmento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que que el dispersante polimérico tiene un peso molecular medio en número Mn de entre 500 y 30000 y una dispersidad polimérica PD inferior a

2.

11. La dispersión de pigmento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que que la dispersión de pigmento es una tinta de inyección.

12. La dispersión de pigmento de la reivindicación 11, en la que la tinta de inyección es una tinta de inyección curable.

13. Un método para la preparación de una dispersión de pigmento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 que comprenda la etapa de preparación del dispersante polimérico por copolimerización de un monómero que ya contenga el grupo cromóforo lateral.

14. Un método para la preparación de una dispersión de pigmento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 que comprenda la etapa de preparación del dispersante polimérico por modificación post-polimerización con un cromóforo.

15. El método de la reivindicación 14, en el que la modificación posterior a la polimerización es una reacción de esterificación.